磷酸铁锂晶体结构及其锂离子迁移方向研究

锂离子电池正极材料磷酸铁锂(Li Fe PO4)具有电化学性能良好、安全性能优异、潜在的成本低廉等突出优点,在近几年来成为研究的热点。Li Fe PO4本征的电导率和锂离子扩散系数低,使其高倍率、低温性能发挥受阻,成为Li Fe PO4的大规模应用的瓶颈。通过Rietveld精修方法获得磷酸铁锂的结构参数,通过对磷酸铁锂晶体结构的分析,首次给出了Li Fe PO4沿[001]和[010]方向上的截面投影图,提出设计合成减小b轴方向的尺度,扩大ac方向维度的二维片状结构的产物,有望提高磷酸铁锂中锂离子的扩散速度,提高磷酸铁锂材料的电导率、倍率性能及低温性能。

不同包碳方式对LiFePO4/C微观结构及电化学性能的影响

综合利用碳-硫测试、XRD、SEM、BET、拉曼光谱、EIS及扣式电池测试等分析技术手段,对LiFePO4/C制备过程中原位包碳与非原位包碳(分别记为LFP-1、LFP-2)的研究结果表明,在碳含量、相结构一致的前提下,LFP-1为10μm左右带孔的大颗粒,LFP-2为由100nm左右小颗粒组成的类球状颗粒,前者的电荷转移电阻(Rct)、倍率性能、循环性能优于后者,这归结于不同的包碳方式导致的LiFePO4/C微观结构的不同,从而使拉曼光谱结果中LFP-1的ID/IG和Asp3/Asp2低于LFP-2,即前者石墨化程度高于后者。从而表明,碳的包裹情况对改善LiFePO4/C的电化学性能有重要的影响。该结果对提高橄榄石类锂离子电池正极材料的综合性能有重要意义。