锂离子电池正极材料LiFePO4的液相法制备及性能研究
文献类型:学位论文
作者 | 李传玲 |
答辩日期 | 2011-05-31 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
授予地点 | 中国科学院新疆理化技术研究所 |
导师 | 康雪雅 |
关键词 | 锂离子电池 正极材料 Lifepo4 水热法 液相还原法 |
学位名称 | 硕士 |
学位专业 | 材料物理与化学 |
英文摘要 | 磷酸铁锂(LiFePO4)是一种有潜力的锂离子电池正极材料,具有比容量相对较高、热稳定性好、安全环保、原料丰富、成本低等突出优点。但其导电率和离子扩散速率均较低,在大电流充放电的条件下,循环性能有待改善。本论文主要集中在橄榄石型LiFePO4的液相法制备、材料形貌和结构表征、晶体生长机理以及电化学性能研究。 以LiOH•H2O,FeSO4•7H2O和H3PO4作为起始原料,采用水热法以制备纯相LiFePO4为目的,考察了主要影响因素如溶剂、蔗糖添加量、加料顺序、前驱体pH等的最佳选择。 在水热法制备LiFePO4中,通过前驱体pH的调节,制备了多种形貌的纯相LiFePO4。并探讨了前驱体pH对LiFePO4的形貌和电化学性能的影响及其机理。结果表明:当不用添加剂调节前驱体pH时(pH=6.50),生成菱形形貌。在中性和碱性条件下,随着前驱体pH的增加,生成了多层的菱形,继而生成了团聚的微粒。在酸性条件下,随着前驱体pH的降低,首先生成尺寸较小的粒子,接着生长成为棒状物并连接组合在一起,生成了凹陷形,最后生长为由棒状物组成的空心球。通过控制LiFePO4的制备条件,使LiFePO4得颗粒细小、分布均匀以及抑制[010]方向上的生长,使其尽可能多的暴露(010)面,有助于提高LiFePO4的电化学性能。当pH=6.00时得到的LiFePO4电化学性能优越,放电比容量在0.1 C时为163 mAh•g-1,在5 C时为100 mAh•g-1,可以作为一种制备LiFePO4正极材料的方法。 以LiOH•H2O,H2C2O4•2H2O和FePO4•2H2O作为起始原料,采用液相还原法制备LiFePO4,考察了主要影响因素如碳源、铁源和磷源以及烧结时间的最佳选择,通过工艺优化研究确定了纯相LiFePO4最佳的制备条件。测试结果表明:在0.1 C和10 C充放电循环时,首次放电比容量分别为169 mAh•g-1和90 mAh•g-1,且具备良好的循环性能。 |
源URL | [http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/4448] ![]() |
专题 | 新疆理化技术研究所_材料物理与化学研究室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李传玲. 锂离子电池正极材料LiFePO4的液相法制备及性能研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式: OAI收割
来源:新疆理化技术研究所
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