磷酸铁锂的液相合成及改性研究进展

橄榄石结构的LiFePO4以其高比容量、低成本、环境友好、热稳定性良好等优点而成为一类最具发展前景的锂离子电池正极材料,但电导率和离子扩散率低是制约其在动力电池领域广泛应用的主要障碍。从材料制备和改性等方面综述了近年来国内外利用液相法合成LiFePO4以及掺杂改性的研究状况,比较了水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法及掺杂对材料性能的影响,认为合成材料的形貌和粒径以及导电剂或少量金属离子的掺杂是提高LiFe-PO4电导率的有效方法,指出今后的重点方向是合成工艺的改进和理论的继续深入研究。

磷酸铁锂包覆与掺杂改性研究进展

橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)以其价格低廉、热稳定性好和环境友好等优点被认为是一种最具有广阔应用前景的锂离子电池正极材料。但该材料存在电子电导率低、离子扩散系数小、振实密度低等问题,制约了这种材料在锂离子动力电池中的应用。近年来,人们针对这些问题提出了很多解决方案,其中包覆与掺杂是最有效的方法。介绍了近年来国内外在磷酸铁锂包覆与掺杂改性方面的研究进展,包括碳包覆提高其电子导电性、掺入其它元素部分置换二价铁等;同时,还总结目前包覆与掺杂机理以及存在的问题,并对磷酸铁锂改性研究进行了预测和展望。

具有特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的合成及研究进展

特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料在锂离子电池的改进研究中具有重要作用,其合成研究受到了越来越广泛的关注。笔者介绍了几种不同形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的主要合成方法及其特点,并着重介绍近几年来国内外在此方面的重要研究成果及进展。

喷雾干燥-碳热还原法制备介孔球形LiFePO_4/C正极材料

以聚乙二醇(PEG)为辅助模板剂和碳源,以廉价的三价铁为铁源,采用喷雾干燥-碳热还原法制备了LiFePO4/C正极材料,并对该材料的微观结构及PEG添加量、焙烧温度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究.结果表明:制得的LiFePO4/C材料呈介孔结构,具有漂亮的差级球状形貌、高的比表面积和容量、优异的循环性;PEG量过少会使Fe3+还原不完全,量过多则会使碳层太厚而影响Li+迁移,PEG的最佳添加量为150 g/mol左右;适宜的焙烧温度使材料中残留的结构碳的无定形态/石墨态(D/G)比例减小,有利于提高材料的导电性,最佳焙烧温度为750℃左右.优化条件下制备的LiFe-PO4/C在0.1、0.5、1.0、2.0和5.0 C倍率下的首次放电容量分别为149.2、139.0、116.8、102.4与82.1 mAh/g,并表现出良好的倍率循环性能.

碳浴焙烧工艺合成LiFePO_4/C正极材料

采用碳浴焙烧工艺合成出了磷酸铁锂正极材料,并对材料进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征和恒电流充放电测试.结果表明,碳浴焙烧工艺可以用于合成晶相好、颗粒细小均匀的LiFePO4,且在0.1C倍率下充放电容量可达120 mAh/g以上.