碳熱還原法制備LiFePO4-C的電化學性能研究.pdf

1、LiFePO4正極材料以其高理論比容量、長循環壽命、環境友好等優點而被譽為最具潛力的鋰離子電池正極材料之一。但磷酸鐵鋰也存在一些問題，如電子導電率低和鋰離子擴散系數小。本文以 FePO4為鐵源，通過碳熱還原法合成LiFePO4/C正極材料以提高材料表面導電性。重點研究熱處理溫度對FePO4結構、不同FePO4前驅體對合成LiFePO4/C粉體電化學性能的影響，內容如下：
　　1.研究不同熱處理溫度對 FePO4結構的影響。在不同溫

2、度下對自制FePO4·2H2O進行熱處理，得到不同結構的FePO4。熱處理溫度低于400℃時，得到單斜FePO4；當溫度為600℃時，得到三方相FePO4。在500℃時，得到單斜與三方混相FePO4。
　　2.以400℃得到的FePO4為鐵源，通過碳熱還原法合成LiFePO4/C正極材料，研究合成溫度、合成時間、鐵鋰摩爾比（簡稱鐵鋰比）和不同碳源對材料性能影響。最佳合成條件為鐵鋰比為1:1.1，葡萄糖用量10 wt％和12 wt%

3、，硬脂酸用量6 wt%，合成溫度650℃，合成時間12 h。
　　3.以不同FePO4作為前驅體，通過碳熱還原合成LiFePO4/C粉體，并對其電化學性能進行研究。結果表明，不同FePO4前驅體均能得到純相LiFePO4/C粉體，但其電化學性能有所差異。以硬脂酸為碳源時，500℃熱處理后得到混相 FePO4合成的LiFePO4/C粉體電化學性能最佳，在0.1C下，首次放電比容量高達169 mAh/g，在1C、2C和5C下，第100