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Synthesis and Electrochemical Properties of Carbon-Mixed LiEr0.02Fe0.98PO4 Cathode Material for Lithium-ion Batteries

材料科学技术（英文）

关键词: 电化学性能 , 正极材料 , 锂离子电池 , 合成 , 碳源 , LiFePO4 , 扫描电子显微镜 , 混合

两步烧结法制备碳包覆的LiFePO4/C复合正极材料的研究

蒋英 , 凌虹 , 钟福新 , 程中原 , 靳云霞 , 于鹏飞 , 肖顺华

人工晶体学报

采用两步烧结法处理原位合成的碳包覆的LiFePO4/C复合正极材料,采用XRD、SEM对材料的结构及表面形貌进行了表征；通过CV、EIS及充放电测试仪进行电化学性能测试.结果表明,两步烧结法制备的材料具有良好的倍率性能及循环性能.0.2C时的首次放电比容量为142.5 mAh/g,循环30次后,放电比容量仍达到126.9 mAh/g;0.5 C时的首次放电比容量为122.9 mAh/g;1 C时的首次放电比容量为106.4 mAh/g;2 C时的首次充放电为81.3 mAh/g.

关键词: 原位合成 , 两步烧结 , 碳包覆 , LiFePO4

镁掺杂改性磷酸铁锂正极材料及其性能研究

王英 , 黄文浩 , 肖志平 , 肖方明 , 唐仁衡 , 李伟

材料导报

采用碳热还原法合成LiFe1-xMgxPO4/C(x=0.01、0.02、0.03、0.05、0.10)正极材料,并通过XRD、SEM、恒流充放电等测试方法表征材料的物相结构及电化学性能.结果表明:获得的所有材料均为橄榄石型结构,不同掺镁量对材料的颗粒形貌及颗粒尺寸未有较大影响.当x=0.02时,LiFe0.98 Mg0.02PO4/C材料具有良好的循环稳定性和高倍率放电性能,1C倍率50次循环后,容量保持率可以达到98.6％;以0.2C倍率充放,放电比容量为130.3mAh/g,分别以5C、10C倍率放电,放电比容量仅下降21.3％、28.4％.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , LiFePO4 , Mg掺杂

硫酸循环辅助制备 LiFePO4的前驱体FePO4

冯婷 , 汤宏伟 , 常照荣 , 黄冬海

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.027

以铁粉为铁源,采用硫酸循环辅助法制备锂离子电池正极材料 LiFePO4的前驱体 FePO4。实验结果表明,采用过量硫酸可以促使铁粉与磷酸的完全反应,并且可以在反应体系中循环使用,整个反应体系没有任何废液产生。XRD 和 SEM分析表明,首次合成的FePO4与循环30次后得到的 FePO4其结构、形貌和大小相同。采用不同循环次数合成的 FePO4与计量比的LiOH 和适量蔗糖混合,在5% H2~95% N2气氛中在350℃烧结5h,700℃烧结15h,得到的目标产物LiFePO4/C一致性好,电性能优异,0.2、0.5、1和5C放电容量分别为155.1、144.0、134.4和101.7mAh/g,并且具有优异的倍率和循环性能。

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , FePO4 , 铁粉 , 循环反应

LiPF6/LiBOB混合锂盐改善LiFePO4/石墨动力电池高温循环性能研究

宋海申 , 赖延清 , 李劼 , 刘业翔 , 张治安

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.024

分别以 LiPF6、LiBOB 和 LiPF6/LiBOB 混合盐为电解质,研究了不同电解液对 LiFePO4/石墨动力电池高温循环性能的影响。结果表明,LiBOB 盐抑制了正极溶铁行为,并提高了正极高温循环充放电效率；由于 LiBOB基电解液对正极的保护及在负极表面良好的成膜作用,使得LiFePO4/石墨电池高温循环性能得到明显改善,但是增大了电池阻抗。LiPF6/Li-BOB混合盐可以发挥 LiBOB盐的优点增加正极稳定性,在石墨表面形成致密的 SEI 膜并能够有效改善电池高温循环性能,同时避免了单纯使用 LiBOB盐时阻抗较高的缺点。使用 LiPF6/LiBOB 混合盐,利用LiPF6盐低阻抗特性及 LiBOB盐对正、负电极的保护作用,可以有效提高电池电化学性能。

关键词: 动力电池 , LiBOB , 混合盐 , LiFePO4 , 循环 , 高温

锂离子电池钠掺杂LiFePO4正极材料的电化学性能

房子魁 , 武金珠 , 李紫宇 , 邓丽 , 朱彦荣 , 伊廷锋

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.04.006

利用高温固相法制备Li1xNaxFePO4(x=0,0.05,0.10,0.20)正极材料,并进行电化学性能测试.结果表明,Li0.95 Na0.05FePO4材料表现出最好的电化学性能,在0.1C充放电时首次放电容量为107.6 mA·h/g,循环20次后的放电容量为109.3mA·h/g,容量保留率几乎100％.在0.5C、1.0C和2.0C不同倍率下放电,容量保持率分别为80.22％、97.36％和91.90％.与纯LiFePO4相比,Li0.95Na0.05 FePO4材料具有更高的可逆容量、更稳定的循环性能和更好的倍率性能.

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , 钠掺杂 , 电化学性能

Ni2+替代对LiFePO4正极材料电化学性能的影响

林莹 , 吴景 , 许桂贵 , 毛吓梅 , 陈美玲 , 戴颖 , 林雅云 , 林应斌 , 黄志高

稀有金属材料与工程

利用炭热还原法合成了橄榄石型LiFe1-xNixPO4/C (x=0.0,0.1,0.3,0.5)正极材料,并系统研究了Ni2+替代对材料电化学性能的影响.充放电循环、循环伏安和交流阻抗测试,结果表明Ni2+替代部分Fe2+可以显著改善LiFePO4材料的电化学性能.在0.2 C(1 C=170.0 mA.g-1)电流密度下,LiFe0.9Ni0.1PO4/C的放电比容量达到160 mAh.g1.LiFe1-xNixPO4/C电化学性能的改善归因于材料电导率的提高和电荷传输电阻的降低.利用第一性原理对LiFe1-xNixPO4/C的电子结构进行了研究,结果表明Ni2+的铁位替代能够提高体系的电子电导性.LiFe0.875Ni0.125PO4的结构最稳定,带隙最小,导电性能最好.

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , Ni2+替代 , 电化学性能 , 第一性原理计算

月桂酸辅助流变相法制备LiFePO4及电化学性能研究

钟胜奎 , 胡飘 , 刘洁群 , 陈嘉彬 , 王鹏飞 , 徐悦斌

人工晶体学报

以月桂酸为碳源和表面活性剂,采用流变相法合成了LiFePO4正极材料,研究了煅烧温度、月桂酸量对LiFePO4晶形结构、形貌以及电化学性能的影响.研究表明,500℃温度、月桂酸量x=nCH3(CH2)10COOH/nLiOH=0.2条件下合成的LiFePO4正极材料为纯相的橄榄石结构,样品颗粒大小较为规则,粒径分布均匀,以0.1C倍率充放电首次放电容量为164.7 mAh·g-1,循环30次容量为151.3 mAh·g-1.

关键词: LiFePO4 , 流变相法 , 月桂酸 , 放电容量

多孔磷酸铁锂薄膜的制备与表征

展飞 , 戴金辉 , 吴平伟 , 刘青 , 刘文栋 , 徐玉磊

材料导报

采用溶胶-凝胶技术与PS微球模板相结合,在铝基板上成功制备了亚微米连续蜂窝网状LiFePO4薄膜.采用XRD、SEM等测试手段对薄膜的组成及显微形貌进行了表征,研究了成膜工艺、涂膜方法及模板球直径等因素对薄膜形貌的影响规律,并对薄膜形成机理进行了初步探讨.结果表明,成膜过程中模板表面溶胶层与模板之间的作用力是影响薄膜结构的关键因素;对于600 nm PS球模板和200 nm PS球模板获得完好LiFePO4薄膜的最佳方法分别为浸渍提拉法和旋涂法.

关键词: 溶胶-凝胶 , LiFePO4 , PS球模板 , 薄膜

表面活性剂对溶胶-凝胶法合成LiFePO4电化学性能的影响

梁风 , 戴永年 , 姚耀春

材料导报

以不同锂盐与柠檬酸铁为原料,采用溶胶-凝胶法制备LiFePO4,并讨论在前躯体中加入表面活性剂对LiFePO4性能的影响.结合XRD、SEM和充放电测试等手段对材料性能进行表征.结果表明,表面活性剂可以抑制杂质相Li4P2O7的出现,得到颗粒尺寸较小的LiFePO4,在0.1C倍率下其首次放电比容量可达123.5mAh/g,循环10次后容量仅衰减2.4%.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , LiFePO4 , 溶胶-凝胶法 , 表面活性剂