张兵兵
,
杨长春
,
杜红军
,
徐松
,
伍伟峰
,
石永伉
材料导报
在溶液中制备FePO_4·2H_2O前驱体,利用氢气还原法于650℃制得了锂离子电池正极材料LiFePO_4,并对其进行了包覆和掺杂.采用X射线衍射法(XRD)、扫描电镜法(SEM)、循环伏安法(C-V)、交流阻抗法(EIS)及充放电测试对材料进行了结构表征和电化学性能测试.结果表明,该方法制得的材料具有单一的橄榄石结构,样品形貌规则、颗粒均匀.包覆碳和掺镁后,材料具有较低的阻抗及较高的首次放电比容量,LiFePO_4、LiFePO_4/C、LiMg_(0.01)Fe_(0.99)PO_4/C的首次放电比容量分别为125.09mA·h/g、139.17mA·h/g、146.97mA·h/g.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO_4
,
氢气还原法
庞秀芬
,
赵青
,
杨国农
,
杨蓉
稀有金属材料与工程
选用廉价易得的Al(OH)_3为掺杂铝源,制备掺杂量为x=0.01(计量数)的Li_0.97Al_0.01FePO_4和纯LiFePO_4正极材料,并对其进行XRD、SEM分析和电化学性能测试.经过与LiFePO_4标准谱图对照,Li_0.97Al_0.01FePO_4样品的主要晶相为橄榄石结构的磷酸亚铁锂.在室温,0.1 C倍率恒电流充放电条件下,Li_0.97Al_0.01FePO_4的首次放电比容量为134.0 mAh·g~(-1),且放电容量在前15次循环中非常平稳,后略有减少.第20次循环放电比容量达到129.21 mAh·g~(-1),与未掺杂LiFePO_4材料相比,表现出更高的比容量和优良的循环性能.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO_4
,
摻杂
杨蓉
,
高晓泽
,
杜宝中
,
田萍
,
赵青
稀有金属材料与工程
依据电化学原理,提出改进液相共沉淀制备LiFePO_4前驱体的方法.以价廉稳定的Fe~(3+)化合物作铁源,在共沉淀的过程中不需要惰性气体保护,然后在较低温度下(550 ℃)于氮气气氛中焙烧得到橄榄石型LiFePO_4.研究烧结温度对产物性能的影响,550 ℃下烧结得到了电化学性能优良的纯相LiFePO_4.通过改进共沉淀制备掺铜的LiFePO_4正极材料,它具有153.10 mAh·g~(-1)的初始容量(0.1 C),比未掺杂的LiFePO_4提高了11%.经过30次循环后,容量降到140mAh·g~(-1).
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO_4
,
共沉淀法
官亦标
,
吴锋
,
白莹
,
吴川
新型炭材料
为了研究非金属元素包覆和金属元素掺杂对LiFePO_4的电化学性能和振实密度的影响,用固相反应法制备了炭包覆的LiFePO_4/C和铜掺杂的LiFe_(0.95)Cu_(0.05)PO_4正极材料,并对所制材料进行了XRD、SEM、充放电循环、倍率性能和振实密度的测试.结果显示:LiFePO_4/C和LiFe_(0.95)Cu_(0.05)PO_4的循环平均容量分别达到147mAh/g和131mAh/g;在高倍率放电时,LiFe_(0.95)Cu_(0.05)PO_4的容量衰减远大于LiFePO_4/C.LiFePO_4/C材料的各项电化学性能都优于LiFe_(0.95)Cu_(0.05)PO_4材料,而LiFe_(0.95)Cu_(0.05)PO_4材料的振实密度远大于LiFePO_4/C材料的振实密度,前者是后者的1.5倍.
关键词:
LiFePO_4
,
包覆
,
掺杂
,
倍率性能
,
振实密度
康晓雪
,
田彦文
,
邵忠宝
,
袁万颂
材料研究学报
用水热法制备LiFe_0.95M_0.05PO_4(M=Mg,Ni,Co),研究了掺杂对材料电化学性能的影响.结果表明,液相Fe位掺杂合成的LiFe_0.95M_0.05PO_4具有纯相橄榄石结构、结晶良好、粒径均匀;Fe位掺杂可增强材料的可逆性和导电性,提高其1C倍率下的电化学容量和循环稳定性;LiFe_0.95Mg_0.05PO_4,LiFe_0.95Mg_0.05PO_4和LiFe_0.95Mg_0.05PO_4三种材料的1C倍率首次放电比容量分别为133.1 mAh·g~(-1),128.4 mAh·g~(-1)和135.2 mAh·g~(-1);三种掺杂离子中Co~(2+)掺杂的效果最好,0.1C和1C倍率放电循环30次后的容量衰减率仅为5.7%和9.5%.
关键词:
无机非金属材料
,
LiFePO_4
,
Fe位掺杂
,
水热合成
,
液相掺杂
谷亦杰
,
卢诚
,
黄小文
,
李文康
,
李滨滨
稀有金属材料与工程
橄榄石型LiFePO_4正极材料具有对环境友善、资源丰富、价格便宜和安全性能好等优点,被认为是非常具有发展前景的锂离子电池正极材料,然而由于自身晶体结构的本征特性,LiFePO_4的电导率低,高倍率充放电性能较差是限制其应用的最大障碍,通过碳包覆或金属离子掺杂等改性方法提高这种材料的电子导电率成为锂离子电池材料领域的研究热点.以提高电化学性能和更好的实现产业化为主要目的,对LiFePO_4材料的碳包覆和合成条件等进行了研究.以氧化铁为原料,采用碳热还原法合成锂离子电池正极材料LiFePO_4/C,利用扫描电镜和电化学性能测试方法对磷酸铁锂材料的表面形貌以及电性能进行分析研究,讨论了不同的煅烧温度、煅烧时间和掺碳量对材料电性能的影响.实验结果表明最佳合成工艺为:碳的包覆量为6%(质量分数),合成温度为720 ℃,保温时间为12 h,合成过程在惰性气氛下完成,合成的LiFePO_4/C复合正极材料在2.0～4.3 V,0.2 C倍率下的放电比容量可达160.56 mAh/g,0.5 C放电比容量可稳定在143 mAh/g左右,循环性能较好.
关键词:
磷酸铁锂
,
碳热还原
,
碳包覆
,
复合正极材料
康彩荣
,
莫祥银
,
丁毅
,
陆春华
,
许仲梓
,
沈健
功能材料
通过高温固相合成法以MnCO_3为锰源、(MgCO_3)_4·Mg(OH)·5H_2O为镁源,葡萄糖为碳源,在氩气气氛下合成二元掺杂Mn、Mg的LiFe_(0.8)Mn_(0.1)Mg_(0.1)PO_4/C和LiFePO_4/C正极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)进行结构表征,通过恒电流充放电实验研究了LiFe_(0.8)Mn_(0.1)Mg_(0.1)PO_4/C和LiFePO_4/C电化学性能.结果表明,二元掺杂Mn、Mg的LiFe_(0.8)Mn_(0.1)Mg_(0.1)PO_4/C呈现橄榄石结构,无杂质产生.与未掺杂的LiFePO_4/C相比,掺杂后LiFe_(0.8)Mn_(0.1)Mg_(0.1)PO_4/C提高了电导率,0.1C倍率下放电可逆容量为131mAh/g,表现出良好的电化学性能.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
离子掺杂
罗绍华
,
田勇
,
唐子龙
,
武聪
,
张中太
稀有金属材料与工程
分别以5种含碳有机物为碳源,通过固相热裂解法制备了5种LiFePO_4/C复合正极粉体材料,利用XRD和拉曼光谱表征了复合粉体中碳的结构.复合材料含有单一的磷酸铁锂相,裂解碳以无定型形式存在.不同裂解碳D、G拉曼峰的强度有所不同,其比值R反映了石墨化程度的强弱.对于石墨化程度高的LiFePO_4/C复合正极材料,其电子电导性能高,反映在电池容量性质上就是电池容量高.比较不同有机前驱体对复合正极材料的作用效果,聚乙烯醇是较佳的选择.
关键词:
磷酸铁锂
,
热裂解碳
,
正极材料
,
锂离子电池
吕霄
,
王天民
,
罗绍华
,
惠乐
,
张中太
,
唐子龙
,
张俊英
稀有金属材料与工程
以柠檬酸为碳源和螯合剂,通过溶胶-凝胶法制备了LiFePO_4/CNT复合正极粉体材料.利用XRD和SEM表征了复合粉体的结构.复合材料含有单一的磷酸铁锂相,碳纳米管在正极材料中将颗粒与颗粒相连,为颗粒之间提供了附加的导电通路.通过添加碳纳米管的方法对正极材料导电通路进行改善.在低速率下容量可以达到135 mAh/g,在1 C充放电速率下容量保持在110 mAh/g,2 C时容量保持在80 mAh/g.随着碳纳米管含量的增加,锂离子电池的容量也增加.
关键词:
磷酸铁锂
,
碳纳米管
,
溶胶-凝胶工艺
,
正极材料
,
锂离子电池
蒋志君
功能材料
磷酸铁锂(LiFePO_4)由于安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛、无环境污染等优点被公认为是最具发展潜力的锂离子动力与储能电池正极材料.经过10余年的深入研究,LiFePO_4已经进入实用化阶段,综述了磷酸铁锂材料近年来在基础和应用研究方面的最新进展.
关键词:
磷酸铁锂
,
锂离子电池
,
正极材料
,
产业化
