关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   三氧化二铁   碳热还原  

摘要： 分别以乙炔黑和蔗糖为碳源用固相碳热还原法制备了两种不同碳含量的LiFePO_4/C正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒流充放电和循环伏安测试研究了材料的电化学性能。结果表明:所合成的LiFePO_4均为纯相,但是用蔗糖的样品颗粒更细小,电化学性能明显优于用乙炔黑的样品,其中含碳9.3%的样品0.1、1C倍率下的放电比容量分别为139、116mAh/g,且循环性能良好。

关键词： 锂离子蓄电池   磷酸铁锂   美国   合作生产   系统   混合动力车   制造企业   电动车  

摘要： 2010年初，美国A123系统公司和美国电动车制造企业Fisker Automotive签订协议。

关键词： 下线   电动   中国航天科工集团公司   磷酸铁锂   研究院   机动力   直流电   电池组  

摘要： 目前，国内首台以磷酸铁锂电池组为直流电机动力的电动抬包车在中国航天科工集团公司第九研究院万山公司成功下线。该车是为用户量身定做的，订单为1500万元。

关键词： 锂离子二次电池   磷酸铁锂   阴极   复合材料   纳米材料  

摘要： 以可溶性锂盐、铁盐及有机碳源为原料,通过真空高温固相合成法,同时得到两种LiFePO4/C纳米复合材料（分别来源于直接固相合成和气相沉积）。采用XRD、SEM、TEM及电化学工作站对复合材料的结构及电化学性能进行分析和研究。结果表明：来源于气相沉积的LiFePO4/C复合材料具有良好的结构和电化学性能,LiFePO4颗粒大小为50~200nm,碳膜的厚度为5~10nm;在0.05C倍率下放电比容量为170mA·h/g,接近LiFePO4材料的理论比容量;以1C、2C、5C倍率放电,放电容量分别是理论容量的83%、77%、62%;1C倍率下进行充放电循环50次后,容量衰减只有0.27%,表明材料具有良好的倍率放电性能和循环性能。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   碳热还原   振实密度  

摘要： 橄榄石型LiFePO4因理论比容量高、价格低廉、环境相容性好、循环性能和安全性能优良等优点而被认为最具有开发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。但LiFePO4正极材料存在的电导率小、振实密度低等缺点限制了它在锂离子动力电池中的应用进程。\n 本论文以制备高性能、高振实密度的LiFePO4为研究目的，通过不同的合成方法，对合成条件进行优化，利用掺杂和原位碳包覆的方法制备了不同改性的LiFePO4材料，性能得到大幅度提高。采用XRD、XPS、FTIR、Raman、SEM和TEM等表征手段对材料的结构和形貌进行分析，并利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等技术测试其电化学性能。重点探讨了以交替微波加热的碳热还原法合成LiFePO4/C，详细研究比较了不同的锂盐、不同的微波加热方式及不同的还原剂对合成LiFePO4/C性能的影响。\n 分别以三种不同锂盐Li2CO3、LiOH和(CH3COO)Li，用葡萄糖做还原剂，利用伴以交替微波法的碳热还原法的合成LiFePO4/C。实验结果发现用锂盐Li2CO3合成的LiFePO4/C呈球形，有着较高的振实密度1.42 g/cm3；得到LiFePO4/C的颗粒粒径小于所报道的高温固相的碳热还原法得到的LiFePO4/C。在电化学性能研究中，所得的LiFePO4/C都表现出良好的性能，尤其以用锂盐Li2CO3合成的LiFePO4/C表现最佳。在0.1C倍率下的放电容量为162 mAh/g，在10C倍率下，经过50次的循环后，容量保持率为89％。\n 研究比较了伴以连续微波加热和交替微波加热两种不同加热方式的碳热还原法对合成LiFePO4/C性能的影响。结果表明用交替微波加热合成LiFePO4/C要表现出比连续微波加热一定的优越性。在交替微波加热中，利用弛豫时间来控制温度的升高，增加循环次数，温度变化较小，均能得到纯相LiFePO4/C；LiFePO4/C颗粒并随着循环次数的增加，形貌变得越规则，颗粒大小变化不大；而在连续微波加热中，延长加热时间，不能得到纯相的LiFePO4/C；得到的LiFePO4/C颗粒部分呈球形，有团聚现象，振实密度较低，颗粒随加热时间增加而增大。在电化学性能研究中，交替微波加热合成的LiFePO4/C有着最高的放电容量和良好的高倍率性能。\n 用乙炔黑做还原剂，分别利用连续微波加热和交替微波加热两种加热方式的碳热还原法合成到LiFePO4/C。在交替微波加热中，在弛豫时间不变的条件下，通过增加加热时间，同时又使它们保持相似的总加热时间，发现加热时间的增加仅使样品的结晶度增强，均能得到纯相的橄榄石LiFePO4结构；所得LiFePO4/C颗粒呈球形，大小分布不均一。这些球形颗粒大小随着交替微波加热时间的增加而增大。而在连续微波加热中得到的LiFePO4/C颗粒呈球形，粒径明显要大于交替微波加热得到的LiFePO4/C。在电化学性能研究中，交替微波加热合成的LiFePO4/C有着最高的放电容量和良好的高倍率性能。同时，与葡萄糖为还原剂合成的LiFePO4/C相比，用乙炔黑合成得到的LiFePO4/C表现出颗粒大小不均匀，碳的包覆性能和石墨化程度低及较低的放电容量和倍率性能。\n 利用伴以交替微波溶液的化学还原法合成LiFePO4，并初步探讨了不同的pH和溶液的加热方式等合成条件对LiFePO4性能的影响。实验结果发现：在利用交替微波溶液的化学还原法时，pH=7合成的LiFePO4呈现出高度规则的纳米尺寸的球形，表现出最高的振实密度2 g/cm3和最佳的电化学性能；用水浴加热溶液合成的LiFePO4中，LiFePO4颗粒部分似椭圆球形，部分颗粒团聚在一起，其振实密度为1.15g/cm3，在电化学性能测试中，放电容量低和极化现象严重。\n 利用水热法，分别研究了用不同的三价铁源合成LiFePO4/C。首先以FePO4为铁源、聚乙烯醇为还原剂和锂盐LiOH合成LiFePO4/C，探讨了加入不同量的聚乙烯醇对合成的LiFePO4/C形貌和性能的影响。实验结果发现LiFePO4/C的形貌和性能因加入聚乙烯醇质量的不同而略显差异。随着聚乙烯醇量的增加，LiFePO4/C的性能增强。尤以聚乙烯醇质量为3g/5mmolFePO4得到的LiFePO4/C性能最佳。在0.1C下放电容量为161 mAh/g，在5C下经过50次循环后，容量保持率为96.9％。以FeCl3为铁源、Fe粉做还原剂合成LiFePO4。结果表明在水热条件下，铁粉能完全将三价铁还原为二价铁，得到单一相LiFePO4；LiFePO4通过葡萄糖的热解包覆碳生成LiFePO4/C。在形貌表征中，单一相LiFePO4颗粒团聚在一起形成花簇状；LiFePO4/C颗粒象球状，团聚现象明显得到改善。根据

关键词： 磷化合物   电池材料   磷酸铁锂   锂铁氧氮   无机聚合磷酸盐  

摘要： 化学电源或电池正从过去的一次性电池加紧向可循环使用的二次电池（或电源）发展，而且是向环境友好型、无公害的电池（或电源）方向发展。这些新型电池（或电源）的材料中，最有代表性，也是最有前途的当数磷化合物类，特别是磷酸盐电池材料以其低成本、安全无公害、电池无记忆、原料易得、高比能量等优点，近年来发展非常迅速。磷化合物或含磷材料在电池生产中，不仅用于正、负极材料和电解质材料，甚至还用作电池的封装材料等。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   电导率  

摘要： 综述了正极材料LiFePO4的充放电原理,针对其堆积密度低和电导率差的问题,分别从包覆、掺杂、磷铁相导电网络和微观结构与形态4种改性途径出发,通过详细地分析和比较,得出以制备具有纳米孔的微米级粒子为最终目标的合成路线。最后,简要分析和展望了LiFePO4的产业化现状及合成路径。

关键词： 电池   磷酸铁锂   制备  

摘要： 对锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法进行了介绍。首先介绍了固相合成法的基本过程、研究改进情况以及优缺点,其次介绍了液相合成法即水热法、溶胶-凝胶法和共沉淀法的基本原理及研究进展,然后从非晶相掺杂和晶相掺杂两个方面对锂离子电池材料的性能改进研究情况进行了介绍,最后对材料的发展方向进行了展望。

关键词： 回转炉   磷酸铁锂   加热设备   氮气保护控制  

摘要： 根据高温固相合成磷酸铁锂的工艺要求,设计制造了一种先进的全自动连续式氮气保护回转炉。从设备的原理、结构设计到安装调试,作了详细的介绍与探讨。新型氮气保护回转炉具有结构设计新颖合理,炉膛温控精度精确,烧成物料品质好及合格率高,实现连续工业化生产,并且维修方便等优点,是高温固相合成磷酸铁锂电池正极材料生产与实验最理想的加热设备。同时,设备可在材料、化工、冶金等行业粉体材料高温固相合成方面得到广泛应用。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   电极过程  

摘要： 本文研究了溶剂热方法成功合成纳米片状的锂离子电池正极材料LiFePO4/C,通过热重差热、XRD、FTIR、拉曼光谱、扫描电镜和透射电镜等测试手段研究了LiFePO4/C的物相特性,并运用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、充放电性能测试和锂离子电池锂离子扩散性能等对LiFePO4/C的电化学性能进行了研究。结果表明合成的纳米片状结构约为50nm长,包覆碳层约为5.10nm厚,这有利于LiFePO4中锂离子扩散性能的提高,对电化学性能的改善有很大帮助,减小了电化学极化,使得0.1C充放电时能够展现较高的容量164.5mAh/g(理论容量为170 mAh/g),1C充放电时也有143 mAh/g。通过交流阻抗技术对锂离子扩散性能进行了研究,研究表明LiFePO4材料形貌结构的控制有利于提高LiFePO4的电化学性能,纳米片状结构减小了锂离子扩散路径有利于提高锂离子的扩散性能并且能够充分的进行脱出和嵌入,对于合成高性能的锂离子电池材料特别是动力电池材料具有一定的启发。为开发新的性能优异的LiFePO4电池材料指出了方向----形貌结构的优化。采用容量间歇滴定技术(CITT)研究了不同电压、不同电流和不同循环次数下锂电池正极材料LiFePO4中Li+的扩散系数(D)。在0.2mA和0.4mA恒流充放电下测得扩散系数范围分别为8.8×10-16～8.9×10-14 cm2.s-1和1.2×10-16～8.5×10-14 cm2.s-1。从LiFePO4电极平衡电位3.06-3.45V之间的Tafel曲线可得阴极和阳极传递系数各为0.32～0.42和0.26～0.3,标准反应速率常数为1.58×10-9～1.30×10-8cm.s-1。通过这些动力学参数的确定,引入有限表面动力学限制对原CITT法测定的扩散系数进行修正后,在0.2mA和0.4mA恒流充放电下测得扩散系数范围分别为2.44×10-15 cm2.s-1～2.21×10-13 cm2.s-1和5.81×10-16 cm2.s-1～3.22×10-13 cm2.s-1。结果表明原CITT法由于近似无限电荷传输动力学导致测定的扩散系数比修正后要低,并且修正前后数值差别的程度和充电电流大小有关。\n 本文对恒流恒压充电机制进行了解释说明,并基于球形扩散模型对恒流过程中容量损失进行了模拟。通过模拟证实了在恒流充电过程中容量有损失,结果显示,由于电化学极化(大电流充电和较小的扩散系数、)造成的恒流过程中的容量损失能够在恒压过程中获得补偿。研究结果表明充电过程中容量损失随着充电电流的增大,离子半径的增大,扩散系数的减小而增大,因此,对于电极材料来说,较小的充电电流和离子尺寸,以及较大的扩散系数有利于电池性能的提高和减小容量损失。这部分的研究有利于对恒流恒压充电机制进行进一步的理解,也有利于对锂电池研究和设计。