关键词： 锂离子蓄电池   正极材料   磷酸铁锂   导电性  

摘要： 橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)用作锂离子蓄电池正极材料是当前研究热点之一,由于其高容量、高循环寿命、安全、价格低廉,无环境污染等优势,倍受人们的青睐。但其较差的导电性和低的Li+扩散系数一直是阻碍其实用化的最主要原因。从采用的方法途径、达到的电化学性能及其机制等方面综述了提高LiFePO4导电能力的国内外最新研究进展。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂  

摘要： 磷酸铁锂与其他二次正极材料相比具有热稳定性好、理论比容量高、循环性能好等优点，而且在实际应用中具有绿色环保、性价比高的特点，因此受到专家们广泛关注。但是，这种材料存在两个问题：1．在脱嵌过程中，磷酸铁锂脱去锂离子后，转化成磷酸铁，在二者界面之间，锂离子的扩散较困难，致使在大电流放电过程中，能量衰减较快。2．在结构上，磷酸铁锂的橄榄石结构中含有的PO<,4>正四面体，它阻碍了锂离子的脱嵌，从而导电率低。本文主要围绕提高磷酸铁锂电子导电率和离子扩散系数进而提高其电化学性能的目的对其进行合成及改性研究。\n 论文提出一种共沉淀法来制备纳米级LiFePO<,4>，并分析了该方法的反应历程。根据反应物的特性，首先确定了共沉淀法来制备LiFePO<,4>的原材料体系为Fe、H<,3>O<,4>和LiOH，对体系反应历程的研究过程发现：Fe与磷酸两种原料之间相互反应生成FeHPO<,4>和H<,2>，由于铁在磷酸中的钝化作用，导致二者不能够完全反应，因此加入铜粉以促进二者之间的反应，取得较好了效果。本文还研究了合成温度与烧结温度对材料粒度、形貌和电化学性能的影响，在优化条件下采用阳离子掺杂和碳包覆的方法对LiFePO<,4>进行了改性，采用XRD、SEM、CV、EIS和恒流充放电等手段对其结构和电化学性能进行了研究，详细讨论了改性对材料的影响。\n 共沉淀法合成LiFePO<,4>结果表明，750℃温度下烧结5h的产物具有较佳的结构及电化学性能。合成温度低，不利于晶体成形，温度过高会造成晶体的团聚，然后在此优化条件下，加入抗坏血酸，与未进行碳包覆的LiFePO<,4>进行了结构形貌以及电化学性能的比较。XRD和SEM测试表明，碳包覆不会影响晶体结构，通过CV以及EIS测试表明材料的可逆性增大，界面的电荷转移阻抗降低，提高锂离子的扩散系数。基于此共沉淀法合成的平台，用不同含量的Mg<\'2+>进行掺杂实验结果表明少量的Mg的掺杂不会影响的LiFePO<\'4>的晶体结构。虽然它对首次充放电贡献不大，但是却能大大提高LiFePO<,4>的倍率性能。

关键词： 锂离子蓄电池   碳热还原法   磷酸铁锂   晶格常数  

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。在材料前驱体中掺入的碳含量为10%。用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和扫描电镜(SEM)分析方法来研究不同温度条件(600～800℃)对磷酸铁锂材料的物相结构和形貌的影响。研究结果表明:反应温度对产物的结构和性能有影响,颗粒的粒径随着温度的升高而增大。在650℃、700℃和750℃下15h合成LiFePO4/C电性能都比较好,以750℃条件为最佳。在750℃条件下烧结的材料,以0.1C倍率放电,首次放电比容量为138.7mAh/g,充放电循环60次比容量基本上不衰减。

关键词： 磷酸铁锂   连续式   制备设备   气氛净化  

摘要： 介绍了一种用于磷酸铁锂材料大规模连续式制备设备以形成洁净、均匀、稳定气氛场的气氛净化技术,从而确保了合成产物的批次稳定性。

关键词： 锂电池   磷酸铁   优势   锂离子二次电池   动力电池   Ni  

摘要： 磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的，现在主要方向是动力电池，相对Ni—H、Ni—Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池八大优势：

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   掺杂  

摘要： 橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,但是LiFePO4的电子导电率低和锂离子扩散速度慢限制了其实用化,需要改进.其中一种很有效的方法就是在LiFePO4的晶格中掺杂金属离子,使其产生晶格缺陷,促进Li+扩散,改善晶体内部的导电性能.LiFePO4有Li(M1)和Fe(M2)2个金属位,可使用金属离子对其改性.本文综述了对锂离子电池正极材料LiFePO4在Fe(M2)位掺杂的研究进展.LiFePO4在Fe(M2)位的掺杂主要采用Mn2+,Ni2+,Co2+,Mg2+等几种金属离子.

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   改性处理   合成工艺  

摘要： 本文采用共沉淀法制备出了球形锂离子电池正极材料LiFePO4。以H3PO4、FeSO4·7H2O和LiOH·H2O为原料，柠檬酸为络合剂，制备前驱体；将前驱体进行热处理后得到LiFePO4粉体。通过对样品进行基本物化性质分析、XRD、SEM、EDS、粒度分析以及电化学测试，研究了制备球形LiFePO4的主要工艺参数，以及掺碳和离子掺杂对材料改性的影响。\n 结果表明，实验成功制备出了平均粒径在0.5μm左右的球形LiFePO4粉体。当物料比为Fe∶P∶Li∶柠檬酸=1∶1.4∶3.4∶0.1，反应溶液浓度为0.1mol/L，pH值为9，50℃水浴加热，快速搅拌30min，可制得具有近球形形貌的前驱体。将干燥后的前驱体置于管式炉中，在氮气保护下350℃预处理8h，600℃焙烧6h，得到球形LiFePO4粉体，球形完整，表面光滑。\n 实验通过对样品进行掺碳提高了LiFePO4的电导率。掺碳后，LiFePO4电导率由10-7提高到10-2数量级。添加的碳没有影响到LiFePO4的晶体结构。由于样品粒径均匀且细小，碳均匀地包覆在颗粒表面。颗粒之间通过碳形成不同规模的软团聚，防止了晶粒烧结，保持了晶粒的完整。样品1C（1C=100mAh/g）时的首次放电比容量为69.6mAh/g，充放电效率为92.5％，15 次循环后，样品的放电容量为初始容量的91.5％。\n 实验通过离子掺杂改善了LiFePO4的堆积密度和电化学性能。掺杂后，小粒径（< 0.5μm）颗粒的数量比未掺杂时明显增多，样品的堆积密度从0.9-1.0 g/cm3左右提高到1.3-1.4g/cm3左右。掺杂后样品的首次放电比容量（1C）均在80 mAh/g 左右，循环过程中，样品的容量更为稳定，15 次循环后容量仅有微量衰减。电化学性能的改善要规因于两方面，一方面，离子掺杂使晶体生成缺陷，促成了过剩电子导电；另一方面，掺杂离子替代了锂或铁的位置，形成了空穴导电。

关键词： 水溶液锂离子电池   LiFePO4   循环伏安法   恒电位间隙滴定技术   扩散系数  

摘要： 利用循环伏安法(CV)、充放电测试和恒电位间隙滴定技术(PITT)研究了LiFePO4在饱和LiNO3溶液中的电极过程动力学.研究结果表明,LiFePO4在饱和LiNO3溶液中具有良好的电化学可逆性,其首次放电比容量达116.2mAh·g-1,首次充放电效率达92%.CV法估算出氧化峰和还原峰处锂离子在LiFePO4中的扩散系数分别为4.3×10-11和3.8×10-11cm2·s-1.采用PITT测定出锂离子在LiFePO4中的扩散系数随电位的变化规律,其在充电平台附近达到最小值5.5×10-11cm2·s-1.

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   LiFePO4   正极材料  

摘要： 以电动汽车和电动工具为代表的移动机械产品的快速发展,使锂离子电池的市场增长模式从便携式电子产品应用驱动逐步转向移动机械产品应用驱动。应对电动汽车和电动工具等对大容量、长寿命锂离子电池的需求,具有原料成本低、循环稳定性高、安全性能好的橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)是一种理想的锂离子电池正极材料。综述了LiFePO4正极材料的结构和性能特征以及近年来的应用概况。在总结LiFePO4正极材料合成制备技术发展的基础上,着重介绍和讨论了以三价铁为铁源、以高分子聚合物为碳源和还原剂的LiFePO4/C'原位碳包覆固相合成法'。研究表明,原位碳包覆固相合成法具有材料制备温度低、合成反应时间短、表面碳包覆膜均匀、磷酸铁锂颗粒长大速度易控及合成材料性能优良等优点。

关键词： 磷酸铁锂   掺杂   电化学性能  

摘要： 采用葡萄糖为碳源,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并对样品的性能进行了研究分析。结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小粒径分布均匀,0.1 C首次放电比容量为141.9 mAh/g,循环50次后容量下降11.2 mAh/g,以1 C倍率首次放电比容量为126.5 mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%。