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用不同碳源对LiFePO$_{4}$的碳包覆改性

曹小卫张俊喜颜立成宋启云李雪

材料研究学报

采用共沉淀方法结合原位碳包覆合成了LiFePO₄/C复合正极材料. 对碳化过程和包覆LiFePO₄进行了研究. 结果表明: 在不同碳源的热解过程中, 由于分子量和结构的不同, 分解温度和碳化产物的结构也不相同; 不同碳源的碳包覆对LiFePO₄的晶体结构有一定的影响, 而且由于碳包覆层结构的差异所包覆改性的LiFePO₄表现出不同的电化学性能. 文中还讨论了不同碳源对碳包覆后LiFePO₄/C的电化学性能的影响.

关键词: 无机非金属材料 , lithium iron phosphate , co-precipitation method , carbon-coating in suit , carbonation

F掺杂 LiFePO₄/C的固相合成及电化学性能

周鑫 , 赵新兵 , 余红明 , 胡洁梓

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00587

用廉价三价铁离子化合物为铁源, 聚丙烯作还原剂和碳源, 两步固相法合成F掺杂原位碳包覆LiFePO₄正极材料. 结果表明, 合成产物具有完整的橄榄石型LiFePO₄晶体结构, 粉末形状近似球形, 尺寸分布在50~200nm范围内, 两步固相法更好地抑制了LiFePO₄晶粒的长大. 电化学测试结果表明, F掺杂提高了材料倍率放电性能, 有效降低了材料电极的极化. 在1C, 2C, 3C(C为150mA/g)充放电倍率下, LiFePO_3.98F_0.02/C的比容量分别为146mAh/g, 137mAh/g, 122mAh/g, 1C循环55次后放电容量达到初始容量的99.3%.

关键词: 磷酸铁锂 , lithium ion batteries , cathode materials , fluorin doping

Influence of lanthanum doping on performance of LiFePO4 cathode materials for lithium-ion batteries

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(09)60129-0

关键词:

磷酸铁锂制备工艺及研究进展

周文彩 , 李金洪 , 姜晓谦

硅酸盐通报

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4)作为一种新型锂电池正极材料,因其原料来源丰富、价廉、无毒、理论容量高、热稳定性好以及循环性能好等优点近几年备受关注,是下一代锂离子电池的首选材料.本文简要介绍了磷酸铁锂的橄榄石型结构和电化学性能,比较了不同的制备工艺及方法,并针对其电导率低的缺点对目前采用的改性工艺作了总结.

关键词: 磷酸铁锂 , 结构 , 性能 , 制备工艺 , 改性

高导电性Ti3SiC2改性LiFePO4/C及其电化学性能

郭瑞松 , 吴立军 , 安静 , 刘崇威

稀有金属材料与工程

LiFePO4具有优良的综合电化学性能,然而它的高倍率性能较差.为了提高其导电性能,进而改善高倍率电化学性能,利用高导电性Ti3SiC2来改性LiFePO4.采用球磨法将Ti3SiC2与LiFePO4进行均匀混合,研究Ti3SiC2添加量对LiFePO4电化学性能的影响.当Ti3SiC2质量分数为4％时,电化学综合性能最好.l、2、5C的放电容量分别为131.7、119.6、97.4 mAh·g-1,而不加Ti3SiC2试样在相应倍率的放电容量仅为120.8、101.9、64.0 mAh·g-1;恒电位阶跃测试表明添加4％ Ti3SiC2使锂离子的扩散速率从8.5×10-11 cm2·s-1提高到8.2×10-10 cm2·s-1;交流阻抗和循环伏安测试还发现Ti3SiC2的加入降低了电荷转移电阻,提高了电极材料的可逆性,从而改善了充放电过程中的动力学限制,提高了高倍率下的放电容量.

关键词: 磷酸亚铁锂 , 正极材料 , 锂离子电池 , Ti3SiC2改性 , 电化学性能

制备温度对热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料的影响

邓飞 , 曾燮榕 , 邹继兆 , 黎晓华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01141

采用微波化学气相沉积法一步合成了热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料. 借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电镜和电化学测试仪等测试手段研究了不同制备温度对材料晶体结构、显微形貌和电化学性能的影响. 结果表明, 当制备温度由500℃升至600℃时, 磷酸铁锂主晶相的颗粒尺寸没有发生明显变化, 而原位VGCF的网络程度却明显增加, 材料的放电比容量随之提高; 当制备温度进一步升高到700℃时, 磷酸铁锂颗粒异常生长现象加剧, VGCF直径较大且粗细不均, 材料的电化学性能变差. 研究发现, 当温度为600℃时, 材料表现出较优的电化学性能, 25℃在0.2C、0.5C、1C和3C倍率下的放电比容量分别可达163、159、153和143mAh/g.      

关键词: 磷酸铁锂 , pyrolytic carbon , vapor-grown carbon fiber , microwave chemical vapor deposition , lithium ion batteries

球形LiFePO4材料碳包覆的研究

田地 , 单忠强 , 王国增 , 田建华

功能材料

主要研究了采用不同碳源和掺碳量包覆对液相共沉淀-碳热还原法制备的球形LiFePO4材料性能的影响.结果表明,采用过量5%葡萄糖作碳源制备的材料在0.1C下,首次放电比容量达到了154.6mAh/g,并且循环性能良好.

关键词: 磷酸铁锂 , 球形 , 碳包覆 , 碳源

磷酸铁锂的液相合成及改性研究进展

罗传喜 , 宋慧宇 , 廖世军

材料导报

橄榄石结构的LiFePO_4以其高比容量、低成本、环境友好、热稳定性良好等优点而成为一类最具发展前景的锂离子电池正极材料,但电导率和离子扩散率低是制约其在动力电池领域广泛应用的主要障碍.从材料制备和改性等方面综述了近年来国内外利用液相法合成LiFePO_4以及掺杂改性的研究状况,比较了水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法及掺杂对材料性能的影响,认为合成材料的形貌和粒径以及导电剂或少量金属离子的掺杂是提高LiFePO_4电导率的有效方法,指出今后的重点方向是合成工艺的改进和理论的继续深入研究.

关键词: 磷酸铁锂(LiFePO_4)液相合成电化学性能改性

用倍率与循环测试探讨LiFePO4/C核壳材料的碳层构筑条件?

刘振新 , 李晶晶 , 邢宇 , 徐蓓 , 薛莹莹 , 吴德鹏 , 方少明 , 王力臻 , 瞿雄伟

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.028

磷酸铁锂材料的碳层构筑问题在文献中众说纷纭，难以把握具体细节。然而，倍率性能和循环性能是锂电材料的重要电化学性能，因此通过倍率性能和循环性能的测试，来理清单质型碳源和化合物型碳源的作用区别，同时对碳含量、碳化条件的影响开展研究。探讨了单质型(纳米石墨粉、乙炔黑)和化合物型(羟乙基纤维素、聚乙二醇2000、葡萄糖)碳源对 LiFe-PO4/C电化学性能的影响。实验结果表明，葡萄糖和纳米石墨粉的综合性能优于其它碳源；使用同一种碳源时，碳含量和煅烧温度对材料高倍率性能的影响显著大于对低倍率性能的影响；碳含量和煅烧温度一定时，碳源种类对LiFePO4/C的低倍率初始性能有所影响，对其低倍率循环性能有较为显著的影响，对其高倍率性能则有非常显著的影响。

关键词: 磷酸铁锂 , 核壳结构 , 碳包覆 , 倍率性能 , 循环性能

化学沉淀法制备磷酸铁锂正极材料的研究进展

蒋波 , 杨改 , 蔡飞鹏 , 王波 , 胡素琴 , 王建梅 , 崔文甲

稀有金属材料与工程

磷酸铁锂(LiFePO4)是一种非常有应用前景的锂离子电池正极材料,化学沉淀法是制备这种材料的理想方法.本文从不同的前驱体合成路线角度出发,针对金属离子掺杂和表面碳包覆这两种改性手段,对化学沉淀法制备LiFePO4正极材料国内外的研究进行综述,对当前研究过程中存在的问题和未来的研究方向进行了评论和展望,为LiFePO4正极材料的研究提供了参考.

关键词: 化学沉淀法 , 锂离子电池 , 磷酸铁锂 , 正极材料