高温固相法合成LiFe_(1-x)Ti_xPO_4/C正极材料及其表征

用一种廉价的Fe2O3为铁源,使用柠檬酸作为还原剂,采用一种改进的碳热还原法制备出了LiFePO4/C、LiFe0.95Ti0.05PO4/C、LiFe0.9Ti0.1PO4/C和LiFe0.85Ti0.15PO4/C四种掺杂Ti的锂离子电池正极材料,利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)和X射线能谱(XPS)等分析方法研究了产物的结构、形貌和电化学性能。结果表明,室温下材料LiFe0.9Ti0.1PO4/C的振实密度为1.62 g/cm3,c/a值较大。在0.1 C时,首次放电比容量为150.8 mAh/g,显示出良好的电化学性能。尤其是在高倍率5 C下比容量为98.1 mAh/g,循环20次比容量衰减至96.2 mAh/g,容量衰减了1.9%,容量保持率为98.1%,倍率循环性能较好。

高性能正极材料LiFePO_4的制备及表征

采用颗粒纳米化技术与雾化干燥相结合的方法合成了高性能的LiFe_(0.98)Ti_(0.02)PO_(4-x)F_x/C(x=0.00,0.02)正极材料。利用X-ray粉末衍射仪、场发射扫描电子显微镜和蓝电测试系统对合成材料的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,采用该方法可明显降低一次颗粒粒径,同时引入Ti-F掺杂可进一步提高产品的电化学性能。LiFe_(0.98)Ti_(0.02)PO_(3.98)F_(0.02)/C表现出最好的电化学性能,其0.1C首次放电比容量和库伦效率分别为163.9mAh/g和97.3%;1C放电比容量为144.3mAh/g,循环50次后容量保持率为98.8%,表现出了较高放电比容量和良好的循环性能。