Ti含量对掺杂磷酸铁锂正极材料性能影响的研究

采用湿法高能球磨和高温固相的方法,合成了不同Ti含量掺杂的锂离子电池正极材料磷酸铁锂,并通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、等离子电感耦合(ICP)、碳硫测试仪和电性能测试对该材料进行表征和测试。结果表明,Ti掺杂并不影响磷酸铁锂材料的晶体结构;随着Ti含量的升高,一次颗粒明显变小;碳含量逐渐升高。电化学性能测试表明,在0.2 C和20 C下的最高放电容量能达到163 m Ah g^(-1)和118 m Ah g^(-1),验证了Ti离子主要对磷酸铁锂的高倍率性能产生较为严重的影响,其可广泛应用于高功率领域的电池系统中。

磷酸铁形貌调控及对LiFePO_4/C正极材料电化学性能影响研究

以H_3PO_4、FeSO_4为基本原料,分别制备了纳米级厚度的片状二水磷酸铁和不规则形貌的微米颗粒二水磷酸铁,并将其与碳酸锂、葡萄糖球磨混合,采用碳热还原法制备了LiFePO_4/C电极材料,研究比较了不同形貌的磷酸铁对LiFePO_4/C电极材料电化学性能的影响。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和充放电测试等技术手段,对合成样品的物相、形貌和电化学性能进行了分析测试。结果表明,在25℃,2.0～4.2 V电压范围条件下,使用片状二水磷酸铁为原料制备的LiFePO_4/C样品,在0.1 C下放电比容量高达168 m Ah g-1,接近磷酸铁锂的理论比容量,且在10 C下放电比容量仍达到127 m Ah g-1,在1 C下循环500次容量保持率达到93%,电化学性能明显优于由微米颗粒状二水磷酸铁制备的LiFePO_4/C样品。