谷亦杰
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卢诚
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黄小文
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李文康
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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
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碳热还原
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碳包覆
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复合正极材料
骆文彬
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闻雷
,
罗洪泽
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宋仁升
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翟玉春
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刘畅
,
李峰
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60138-4
结合磷酸铁锂纳米化,并利用碳纳米管良好的导电性和大长径比等优良特性,采用喷雾干燥方法制备出碳纳米管原位复合磷酸铁锂正极材料。碳纳米管在材料合成过程中均匀分散在活性物质中,形成连续贯通的三维导电网络,这种结构可显著提高磷酸铁锂正极材料的电子导电性和锂离子的扩散速率。所得材料具有良好的大电流放电特性,在50 C 充放电时,比容量达到99 mAh/ g；同时该材料也具有优异的循环性能,在10 C 大电流充放电的情况下,450次循环后容量保持率仍大于90%。
关键词:
磷酸铁锂
,
碳纳米管
,
导电网络
,
锂离子电池
周鑫
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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, LiFePO3.98F0.02/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
张宝
,
罗文斌
,
李新海
,
王志兴
中国有色金属学报
以碳凝胶作为碳添加剂,采用固相法制备了复合型LiFePO4/C锂离子电池正极材料.研究了不同掺碳量对样品性能的影响.利用X射线衍射仪、扫描电镜和碳硫(质量分数)分析方法对所得样品的晶体结构、表面形貌、含碳量进行分析研究.结果表明:样品中的碳含量(质量分数)分别为0%、5%、10%、22%,所得样品均为单一的橄榄石型晶体结构,碳的加入使LiFePO4颗粒粒径减小.另外,碳分散于晶体颗粒之间,增强了颗粒之间的导电性.合成样品的电化学性能测试结果表明,掺碳后的LiFePO4放电比容量和循环性能都得到显著改善.其中,含碳量为22%的LiFePO4/C在0.1 C倍率下放电,首次放电容量达143.4 mA·h/g,充放电循环6次后电容量为142.7 mA·h/g,容量仅衰减0.7%.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
碳凝胶
张欣
,
唐致远
,
滕国鹏
,
李中延
材料导报
采用乙醇体系的溶胶-凝胶法制备了LiFePO4,通过Mg2+掺杂对其进行了改性,最后以葡萄糖为碳源,制备了不同含碳量的Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征了材料的微观结构,对材料进行了电化学性能测试.结果表明,在Mg2+掺杂产物中,Li0.98Mg0.01FePO4在0.1C下首次放电比容量高达140.1mAh·g-1;Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料中,含碳量为6%的材料性能最佳,尤其是高倍率放电性能有显著提高.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
镁掺杂
,
碳包覆
李军
,
黄慧民
,
魏关锋
,
夏信德
,
李大光
材料导报
为提高LiFePO4的电化学性能,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并用XRD、SEM、电化学工作站及充放电测试等对样品的性能进行了研究分析.结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小,粒径分布均匀,0.1C首次放电比容量为141.9mAh/g,循环50次后容量下降了11.2mAh/g,以1C倍率首次放电比容量为126.5mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
掺杂
龚阳辉
,
杨伟伟
,
周妥记
,
乔佳
,
熊义梅
,
王红强
,
李胜英
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.03.008
以磷酸铁、碳酸锂和葡萄糖为原料,钛酸酯偶联剂TC-Wt作分散剂及杂源,采用高温固相合成制备磷酸铁锂碳包覆复合材料,考察偶联剂的加入对目标化合物的物理性能及电化学性能的影响.通过XRD、SEM及粒度分布等测试技术对所合成的材料进行了表征,并对所得材料进行对比分析,结果表明:添加偶联剂所制得材料颗粒分散效果良好,粒径分布相对均一,同时材料表现良好的电化学性能,在0.1C、0.5C、1C、3C下的首次放电比容量分别为161.8mAh·g-1、148.6 mAh·g-1、136.0 mAh·g-1、112.1 mAh·g-1,比未添加偶联剂制得的材料在相应倍率下所得放电比容量分别高出13.2 mAh·g-1、16.3 mAh·g-1、9.6 mAh·g-1、1.6 mAh·g-1.此外,该材料表现出良好的循环性能,不同倍率循环10次后,比容量仍保持良好.
关键词:
磷酸铁锂
,
正极材料
,
偶联剂
,
碳包覆
,
掺杂
宝冬梅
,
曹可名
,
肖寒
,
邹光龙
材料导报
橄榄石型磷酸铁锂( LiFePO4)由于价格低廉、热稳定性好、比容量高、循环寿命长、环境友好等优点被公认为最具发展潜力的锂离子电池正极材料.介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的晶体结构和工作原理,概述了LiFePO4的制备方法.最后,分析了国内外LiFePO4的生产现状,指出了正极材料LiFePO4在发展过程中存在的问题,并展望了其应用前景.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
制备方法
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
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
