关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   原位碳包覆   流变相法  

摘要： 用流变相法制备了LiFePO4/C电池正极材料,利用XRD、SEM和EDS等技术对产物的微观结构和形貌进行了分析,并采用恒流充放电、循环伏安(CV)等测试技术测试了其电化学性能。重点探讨了不同碳量对LiFePO4正极材料晶体结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,制得的复合材料环境友好,具有平稳的3.4 V左右的充放电电压平台,导电性能和大电流充放电性能优良。

关键词： 锂盐   锂离子电池   电化学性能   文摘   回收试验   多金属矿   标准分析   磷酸铁锂  

摘要： 四川某锂多金属矿综合回收试验研究，国外锂离子电池标准分析，制备条件对磷酸铁锂电化学性能的影响。

关键词： 碳热还原法   磷酸铁锂   铁碳还原   亚铁含量  

摘要： 以氧化铁和磷酸二氢锂为原料,采用碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料。用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法来表征反应中间产物性质,分析研究碳热还原制备磷酸铁锂的反应机制,并通过分光光度法测定反应过程中亚铁离子含量。研究结果表明:该反应过程主要可分为三个阶段,第一为室温～200℃低温阶段,在此阶段Fe2O3被还原成Fe3O4;第二为200～600℃中温阶段,在400℃左右FeO进一步被还原为FeO;第三为600～800℃高温阶段,在600℃之后FeO与磷酸二氢锂发生置换反应生成磷酸铁锂。

关键词： 磷酸铁锂   控制结晶   碳热还原   还原制备   氧化剂   球形   材料制备技术   混合水溶液  

摘要： 本发明公开了属于能源材料制备技术领域的一种采用氧化控制结晶一碳热还原制备球形磷酸铁锂的方法。其制备方法是，先将二价铁盐与磷酸混合水溶液、氨水溶液和氧化剂反应，通过氧化控制结晶过程合成球形水合磷酸铁前驱体，洗涤、干燥、预烧脱水后，再与碳酸锂、碳源均匀混合，在惰性或还原气氛保护下，经过高温碳热还原得到磷酸铁锂。

关键词： 橄榄石   磷酸铁锂   正极材料  

摘要： 橄榄石型磷酸铁锂是近年来发展起来的新型锂离子电池正极材料,具有价格便宜、环境友好、热稳定性好等优点,因而受到人们的密切关注。介绍了磷酸铁锂的制备方法和改性方法,同时对实验设计过程中及产品精细结构表征中比较有代表性的热分析、电化学阻抗谱(EIS)以及拉曼(Ram an)光谱分析进行了介绍。

关键词： 磷酸铁锂   氮气保护   全纤维   网带窑  

摘要： 针对生产磷酸铁锂的工艺特点,研制了一种新型全纤维材料的氮气保护网带炉,在全密封炉胆的设计和制造、炉衬选材、气氛控制中采用了一些独特的设计。该设备适用于磷酸铁锂电池材料的批量生产,使用效果表明了这种窑炉设备具有节能性好、温控精度高、运行平稳、安全可靠、操作方便、制造成本低等特点。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   掺杂改性   循环性能   共沉淀合成   碳包覆  

摘要： 橄榄石型结构LiFePO4以其安全、环保、低成本、比较高的比容量及稳定的循环性能成为近年来锂离子电池正极材料的研究热点。然而，LiFePO4低的电导率及低的体积能量密度一直影响着其商业化。本文旨在通过不同碳源包覆和金属掺杂的手段提高其电导率，并进而提高其电化学性能。\n 以LiOH·H2O、还原Fe粉和H3PO4以及抗坏血酸、葡萄糖、柠檬酸、醋酸纤维、酚醛树脂和环糊精为原料，采用共沉淀的方法合成LiFePO4/C复合材料。对不同类型的碳源的TG-DTA和SEM分析表明：随分子量和结构不同，不同的碳源的碳化特征不同，碳化过程中的分解温度不同，所以碳化产物的结构也不相同；在碳化过程中，升温程序和升温速度也会对碳化的残碳量有影响。不同材料的XRD图谱表明，不同碳源对LiFePO4的晶体结构影响较小，电化学性能表明：碳包覆改性LiFePO4的电化学性能均有不同程度的提高。抗坏血酸为碳源的LiFePO4/C在0.1C具有145mAh/g，并且20个循环后没有衰减。\n 以Mg(OH)2作为镁源，LiOH·H2O，还原Fe粉和H3PO4通过共沉淀方法合成LiFe1-xMgxPO4/C(x=0，0.02，0.04，0.06)，研究了Mg2+的不同的掺杂量的对LiFePO4的形貌、结构及其电化学性能的影响。采用XRD、SEM、循环伏安测定、电化学阻抗谱分析以及充放电测试对合成的材料作了表征分析。结果表明：采用所提出的共沉淀合成方法对LiFePO4进行镁离子掺杂改性，可以获得性能良好的LiFePO4。XRD测试表明，Mg2+掺杂对LiFePO4结构没有产生明显的影响，但掺杂量的大小对LiFePO4的放电性能有较大的影响。研究表明，LiFe0.98Mg0.02PO4在0.1C的放电比容量达到152mAh/g，而2C达到83mAh/g，结果显示，共沉淀法合成金属离子掺杂的LiFePO4是一种很有应用前景的制备方法。\n 以Mg2+和Mo6+作为研究对象，考察不同掺杂元素在铁位和锂位的掺杂效果和机理。以Mg(OH)2、(NH4)6Mo0.7O24·4H2O为掺杂源，采用LiOH·H2O、还原Fe粉和H3PO4共沉淀法合成Li0.96M0.04FePO4和LiFe0.96M0.04PO4(M=Mg或Mo)。采用XRD、循环伏安测定以及充放电测试对合成的材料作了表征分析。研究表明：Mo6+离子在Fe位的掺杂效果比Li位好，放电比容量相差3.5mAh/g。而Mg2+的掺杂效果是Fe位优于Li位，并且Mo6+的掺杂效果均优于Mg2+，这是由于Mg2+离子的价态是单一价，而Mo元素具有多种价态，这样不仅能增大材料的晶格缺陷，加速Li+的扩散速率和电子导电性，并且Mo6+价态的转变发生电子的转移有助于使材料的放电容量增加。\n 本文还研究了V5+离子在P位掺杂，结果表明，V5+离子在P位掺杂可以获得较好的效果，但其掺杂机理研究还在进一步研究。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   改性  

摘要： 介绍了橄榄石型磷酸锂铁(LiFePO4)的晶体结构,及其性能特点,评述了近年来各种制备LiFePO4的方法,包括固相反应法、水热合成法、液相共沉淀法以及其他多种方法。介绍了近年来对于提高LiFePO4的性能所进行的改性研究,并对其发展方向作了展望。

关键词： 磷酸铁锂   球形   纳米尺寸   烧结时间  

摘要： 应用液相共沉淀-碳热还原法，合成纳米尺寸球形LiFePO4材料，并研究烧结时间对该材料性能的影响．XRD、SEM、TEM及充放电循环测试表明，烧结时间为10h，LiFePO4的球形度较好，颗粒尺寸：50—100nm．0．1C放电，初始容量为154．6mAh／g，且具有良好的循环性能．

关键词： 磷酸铁锂   锂离子电池   正极材料   电化学性能  

摘要： 磷酸铁锂(LiFePO4)是一种新型的锂离子电池正极材料，此材料无毒、环境友好、原材料来源丰富且价格低廉、循环性能和热稳定性极好，尤其在动力电池应用上具有良好前景，日益受到研究者的重视。但这种材料存在着电导率低等缺点，限制了它的实际应用。本文详细介绍了锂离子电池及其正极材料研究进展，电池正极材料LiFePO4成为现阶段锂离子电池领域的研究热点。针对该材料存在的主要缺点以及影响其电化学性能的重要因素，我们的研究采用低成本铁源，进行LiFePO4的合成与改进，分析合成条件对材料电化学性能的影响，其主要内容如下：\n 1.研究典型结构的有机碳源对合成产物电化学性能的影响，采用的有机碳源主要为聚乙二醇PEG(1000)、可溶性淀粉、月桂酸、己二酸、8-羟基喹啉。产品的初始容量与有机碳源的种类有关，当碳源为己二酸、8-羟基喹啉、可溶性淀粉和月桂酸时，其初始容量分别为90.6、106.8、120和132.9 mAh/g；在相同的实验条件下PEG的效果最佳，当铁源与PEG摩尔比为1:2时，最高放电容量140.1mAh/g。实验结果表明：导电剂前驱物的选择对于产物性能有很大的影响。\n 2.研究了PEG和葡萄糖作为复合碳源对合成产物电化学性能的影响。当PEG与葡萄糖摩尔比为1:1时，研究发现当PEG的分子量在400-6000之间变化时，随着PEG碳链的缩短，合成材料的放电比容量加大。PEG400性能会更优：LiFePO4材料在0.15C下放电比容量为163mAh/g，0.3C下为150 mAh/g。PEG1000:葡萄糖=2:1时，样品具有最优的电化学性能，可逆容量为139.9 mAh/g，20次循环后放电比容量为138.7 mAh/g，放电比容量为其初始容量的99.14%。\n 3.采用溶胶-凝胶法，以水为溶剂，以不同的三价铁为铁源合成LiFePO4，研究三价铁源对LiFePO4材料结构和电化学性能的影响。以(NH4)3Fe(C6H5O7)***(C6H5O7)·H2O和Fe(NO3)3·9H2O为铁源的产物，在0.1C下首次放电容量分别为76.8 mAhg-1、119.1 mAhg-1和136.5 mAh/g，可以看出水溶性好的无机三价铁源更有利于得到优质材料。\n 4.采用流变相法制备含Li、P、Fe、C分子级混合的配合物作为材料前躯体，以三价铁为铁源，以葡萄糖和柠檬酸为还原剂进行实验合成了LiFePO4正极材料。材料表现出较好的电化学性能，其首次放电比容量分别为133.2 mAh/g和136.6mAh/g，20次充放电循环后容量仅衰减3.83%和0.51%。\n 5.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和交流阻抗(EIS)对所得产物的晶体结构、表面形貌等进行了表征。结果表明，以上方法合成的材料其晶粒尺寸为纳米级，电镜照片显示所有产物均由LiFePO4小颗粒聚集而成。