关键词： 磷酸铁锂   正极材料   锂离子电池   动力电池   改性研究   锂离子动力电池   离子传导率   绿色环保   堆积密度  

摘要： 磷酸铁锂(LiFePO4)是绿色环保的锂离子动力电池正极材料。但由于材料自身电子和离子传导率差、堆积密度低等缺点,限制了其实际应用。综述了对磷酸铁锂材料改性研究的最新进展,并预测今后的发展方向。

关键词： 锂离子蓄电池   正极材料   橄榄石型结构   磷酸铁锂   电化学性能  

摘要： 锂离子蓄电池正极材料的研究正在向低成本、有利于环保、高比能量、高循环特性的方向发展,橄榄石型磷酸铁锂LiFePO4颇受关注。重点介绍了近年来LiFePO4的各种制备方法和充放电机理,以及为提高该材料的电化学性能进行的掺杂改性研究,并对其发展前景做出了展望。LiFePO4理论比能量为170mAh·g-1,电压3.5V(***/Li+),环境友好,成本低廉,热稳定性较好,适合作为锂离子蓄电池的新型正极材料。

关键词： 锂离子电池   阴极材料   磷酸铁锂   正交测试  

摘要： The influence of factors of the carbon black content, sintering temperature, sintering time, molar ratio of Li to Fe, as well as the electrochemical properties of LiFePO4 for lithium ion battery were studied. The only technology was obtained by using range analysis through Latin orthogonal experiment of L44（16）. The results show that the optimization synthesis technology of LiFePO4 is content of 5% doping carbon, sintering temperature of 700℃, molar ratio of Li to Fe of 1.03∶1 and sintering time of 16*** optimized cathode synthesis techniques can make LiFePO4 have good electrochemical properties.

关键词： 锂离子蓄电池正极材料   磷酸铁锂   微波合成  

摘要： 采用微波合成技术合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,通过X射线衍射(XRD),电子扫描电镜(SEM)和恒电流充放电实验,研究了在一定微波功率下合成时间对材料性能的影响。结果表明,作为微波吸收体的活性碳,升温时氧化产生的还原气氛能有效防止Fe2+的氧化,制备出单相纯净的LiFePO4。当合成时间为14min时,采用0.25C进行充放电,材料比容量可以达到96mAh/g,与固相高温合成材料的比容量性能相当。

关键词： 锂电池   磷酸铁锂   负极材料   固态薄膜  

摘要： 由于全固态薄膜锂离子电池可能作为下一代微电子和信息产业的能源，因此它的发展受到特别地关注。相对于现在商业化的锂离子电池而言，全固态薄膜锂离子电池具有很多方面的优点，例如锂电池的小型化，高的电池工作温度以及对热冲击。\n 本文对塑化薄膜锂离子电解质及新型化合物负极材料进行了研究。文章利用类似于Bellcore技术的方法制备出一种新型的Li3PO4基塑化薄膜电解质，提高了薄膜的锂离子电导率；成功的制备出Li2CO3基塑化薄膜电解质；利用固相反应成功的合成了橄榄石型的LiFePO4，表征了磷酸铁锂的低电压电化学性能；利用涂膜法制备出加入了无机锂盐的聚合物电解质薄膜，发现加入盐以后可以提高薄膜的离子电导率。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   碳包覆   固相合成方法  

摘要： 目前，橄榄石结构的LiFePO<,4>作为可充电锂离子二次电池正极材料具有原料来源广泛，对环境友好，尤其是它的安全性能非常突出而备受关注。因此适合用作二次锂离子动力电池正极材料。然而，LiFePO<,4>的电导率极低(约10<\'-10>S／cm)，电化学过程受扩散控制，致使其大电流充放电循环过程中容量衰减快，因此为了推进这种材料的应用必须对其进行改性研究，以提高它的电导率和锂离子扩散能力。\n 本文采用高温固相合成方法制备了橄榄石结构的LiFePO<,4>，研究了合成条件对LiFePO<,4>物理性能及其电化学性能的影响，讨论了反应的温度和原料配比对样品性能的影响。\n 通过碳的包覆的作用机理模型确定了碳的前驱体的选择原则，在此原则的指导下选择了合适的碳的前驱体，对LiFePO<,4>的电化学性能的改善明显优于其它有机物。\n 正交实验分析了各个主要因素对LiFePO<,4>／C复合材料充放性能的影响。找到影响LiFePO<,4>／C复合材料放电容量的因素依次是焙烧温度、掺杂元素的含量、焙烧时间以及锂铁配比(Li∶Fe)。通过分析讨论找到了最佳工艺条件。\n 通过高温固相合成得到LiFePO<,4>／C复合材料。经过XRD分析，引入碳元素后的材料仍保持标准的橄榄石结构。当碳元素在复合材料中的含量为5.27％时首次放电容量最大，达到了162.

关键词： 磷酸铁锂   水热法   掺杂   高温固相法   机械化学活化法   橄榄石型  

摘要： 本文采用传统高温固相法、机械化学活化法和水热法三种方法制备正极材料LiFePO<,4>。研究发现，三种方法都可以得到橄榄石型的LiFePO<,4>正极材料。其中，水热法制备的LiFePO<,4>为纯相，并且材料颗粒呈规整的片状，粒径分布均匀，都为2μm左右，小倍率下的充放电比容量和循环性能都明显优于其他两种方法所得的LiFePO<,4>材料。\n 系统研究了水热法制备LiFePO<,4>时，反映温度、反应时间和填充度对所得LiFePO<,4>材料晶体结构、外观形貌和电化学性能的影响。结果表明，将反应釜填充90％，并于190℃下反应6h，所得样品的电性能最好，小倍率(0.1C)充放电时比容量可以达到140.2mAh·g<\'-1>和132.9mAh·g<\'-1>。\n 为提高材料的电性能，在制备LiFePo<,4>后掺杂导电碳黑和在制备过程中掺加金属离子，得到了LiFePO<,4>/C复合物、LiFe<,0.9>Mg<,0.1>PO<,4>和LiFe<,0.9>Mn<,0.

关键词： 磷酸铁锂   金属氧化物   离子掺杂   电化学性能   LiFePO4   锂离子电池   正极材料  

摘要： 采用氧化物前驱体对磷酸铁锂(LiFePO4)进行少量金属离子掺杂,并用XRD ,SEM 和恒电流充放电对掺杂的LiFePO4 进行了研究。结果表明,少量的掺杂离子在很大程度上提高了LiFePO4 的电化学性能,特别是大电流放电性能。1.0 m ol% 的Nb5+掺杂LiFePO4 的0.1 C 放电容量约150 m Ah·g-1;即使在3 C 倍率下放电,也有117 m Ah·g-1 的容量。掺杂的效果与掺杂离子的半径、价态密切相关,半径小、价态高的离子对提高LiFePO4 的电化学性能有利。在掺杂量较小时(<2.0 m ol% ),掺杂效果与掺杂离子的浓度关系不大。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   电极动力学  

摘要： 本文在详细评述了锂离子电池及其正极材料研究进展的基础上，选取铁系正极材料中最具发展前景的LiFeP04为研究对象，对其合成工艺、材料改性、结构表征、电化学性能以及电极动力学性能进行了详细研究。\n 利用DTA-TG技术对合成LiFePO<,4>的前驱体进行表征。采用高温固相法合成锂离子电池正极材料LiFePO<,4>，研究了合成条件对LiFePO<,4>物理性能及其电化学性能的影响，并对LiFePO<,4>的合成条件进行优化。结果表明，不同合成条件下得到的LiFePO<,4>充放电曲线相似，都具有3.4V左右的放电电压平台，反应温度和时间对产物结构和性能有较大影响。合成温度过低，有杂相生成，影响了LiFePO<,4>的电化学性质；合成温度过高，晶粒长大，比表面积下降，容量减少。650℃下焙烧20h合成出的样品颗粒小，粒径均匀，电化学性能最佳，以0.1C倍率充放电，首次放电容量为111.6 mAh·g<\'-1>。 \n 采用表面改性的方法对LiFePO<,4>进行改性研究，以碳凝胶作为碳添加剂，制备了复合型LiFePbO<,4>／C锂离子电池正极材料。研究了不同掺碳量和合成温度对样品性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜和碳硫分析方法对所得样品的晶体结构、表面形貌，含碳量进行分析研究。实验结果表明，产物样品中的碳含量分别为0％、5％、10％、22％，所得样品均为单一的橄榄石型晶体结构，碳的加入使LiFePO<,4>颗粒粒径减小。另外，碳分散于晶体颗粒之间，增强了颗粒之间的导电性。对合成的样品进行电化学性能测试表明，掺碳后的LiFePO<,4>放电比容量和循环性能都得到显著改善。其中，650℃合成20h，含碳量为22％的LiFePO<,4>／C在0.1C倍率下放电，首次放电容量达152.8 mAh·g<\'-1>，充放电循环6次后容量为151.9 mAh·g<\'-1>，容量仅衰减0.6％。通过交流阻抗法研究两种材料的电极动力学行为，结果表明，对LiFePO<,4>进行包覆碳处理，可以减小材料的电荷转移反应电阻R<,ct>，提高材料的充放电性能。根据LiFePO<,4>/C样品的循环伏安曲线，仅在3.4V左右出现一对氧化还原峰，说明只有一种氧化还原反应发生。采用恒电位阶跃法研究了锂离子在LiFePO<,4>／C中的扩散系数的数量级为10<\'-16>-10-<,14>cm<\'2>·S<\'-1>。 \n 采用体相掺杂的方法对LiFePO<,4>进行了改性研究，用Mg元素对LiFePO<,4>进行掺杂，研究了Mg掺杂量对LiFePO<,4>性能的影响，通过对LiFe<,l-x>Mg<,x>PO<,4>(x=O.01，0.05，O.

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   碳凝胶  

摘要： 以碳凝胶作为碳添加剂, 采用固相法制备了复合型LiFePO4 /C锂离子电池正极材料。研究了不同掺碳量对样品性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜和碳硫(质量分数)分析方法对所得样品的晶体结构、表面形貌、含碳量进行分析研究。结果表明: 样品中的碳含量(质量分数)分别为 0%、5%、10%、22%, 所得样品均为单一的橄榄石型晶体结构, 碳的加入使LiFePO4 颗粒粒径减小。另外, 碳分散于晶体颗粒之间, 增强了颗粒之间的导电性。合成样品的电化学性能测试结果表明, 掺碳后的LiFePO4 放电比容量和循环性能都得到显著改善。其中,含碳量为 22%的LiFePO4 /C在 0 1C倍率下放电, 首次放电容量达 143 4mA·h/g, 充放电循环 6次后电容量为142 7mA·h/g, 容量仅衰减 0 7%。