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锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究 赵灵智1,汝强2,胡社军2,余洪文2,李伟善1,侯贤华2 (1.华南师范大学化学与环境学院,广州,510006;2.华南师范大学物理与电信工程学院,广州,510006) 摘要:新一代锂离子电池正极材料LiFePO4因其比容量大,价格低廉,结构稳定等优点受到广泛研究.基于密度泛函理论,采用平面波赝势方法计算了正极材料LiFePO4的电子结构,分析了其能带结构,电子态密度等相关性质;从理论上分别探讨了LiFePO4作为锂离子电池正极材料的充放电机理及其存在的问题,并对各种改进方法进行了综述. 关键词:锂离子电池; 正极材料; 磷酸亚铁锂; 性能改进; [全文内容正在添加中] ......
表面活性剂对溶胶-凝胶法合成LiFePO4电化学性能的影响 戴永年1,姚耀春1,梁风1 (1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,昆明,650093;2.真空冶金国家工程实验室,昆明,650093) 摘要: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; lithium-ion battery; cathode material; LiFePO4; sol-gel method......
Zr4+掺杂对LiFePO4电化学性能及微观缺陷的影响 林木崇1,任祥忠1,张冬云2,袁秋华1,张培新1 (1.深圳大学,化学与化工学院,广东,深圳,518060;2.广西大学,化学与化工学院,广西,南宁,530004) 摘要:通过高温固相法合成了掺杂Zr4+的正极材料Li1-xZrxFePO4(x=0,0.005,0.01,0.02,0.03,0.04).采用X射线衍射(XRD),扫描电...LiFePO4的容量107.4mAh/g,经30次循环后Li0.99Zr0.01FePO4的容量保持率为75.8%.交流阻抗谱研究表明,掺杂Zr4+使锂离子脱嵌过程中电荷转移反应的阻抗明显减小;正电子湮没寿命谱研究表明掺杂Zr4+可以在样品晶格内部产生空位缺陷,使正电子湮没寿命增加,从而提高材料电导率. 关键词:磷酸铁锂; 正极材料; 离子掺杂; [全文内容正在添加中] ......
以NH4FePO4·H2O为前驱体微波法合成LiFePO4及其性能研究 唐昌平1,姜长印1,应皆荣1,李维1,雷敏1,万春荣1 (1.清华大学,北京,102201) 摘要:用FeSO4,H3PO4,(NH4)2HPO4,NH3·H2O为原料合成NH4FePO4·H2O前驱体,再与LiCO3和蔗糖均匀混合,烘干后埋入活性炭粉中,在最大功率为800 W的家用微波炉中以320~640 W功率加热一定时间,获得LiFePO4.用扫描电镜和X射线衍射分析对NH4FePO4.H2O和LiFePO4的形貌结构进行了表征.研究了微波输入功率,加热时间对LiFePO4结构和电化学性能的影响.研究表明,在320 W下微波加热15 min得到的LiFePO4材料,具有良好的电化学性能.在0.05 C放电倍率下可达到156 mAh/g的放电比容量,在0.5 C放电倍率下仍可达到115 mAh/g的放电比容......
锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展 罗文斌1,胡传跃1,王志兴1,张宝1,常晓燕1,袁志庆1,李新海1 (1.中南大学冶金科学与工程学院,长沙,410083) 摘要:磷酸铁锂用作锂离子电池正极材料是当前研究热点之一,由于其性能,价格,安全和环境优势,其应用前景十分看好.首先对晶体结构进行了描述,并综述了近年来各种制备LiFePO4的方法,包括高温固相合成,机械化学法等"固相方法"以及溶胶-凝胶法等"软化学合成法",对各种方法的优缺点进行了分析对比.并且对LiFePO4的改性研究进行了简单的探讨. 关键词:锂离子电池; 正极材料; 磷酸铁锂; [全文内容正在添加中] ......
碳骨架上原位共沉淀制备LiFePO4正极材料 李运姣1,刘鲁平1,彭明1,习小明2 (1.中南大学,冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083;2.长沙矿冶研究院,湖南,长沙,410012) 摘要:采用液相共沉淀的方法制得前驱体,然后通过热处理得到LiFePO4/C.运用XRD和SEM研究反应时间和碳源对合成产物的晶体结构和表面形貌的影响.实验结果表明,反应时间和碳源对产物的性能有影响,60℃沉降60 min得到的样品以0.1 C充放电,首次放电比容量为149.4 mAh/g. 关键词:锂离子电池; 正极材料; LiFePO4; 共沉淀; [全文内容正在添加中] ......
球形纳米晶LiFePO4和Li4Ti5O12的制备及电池研究 姜长印1,高剑1,应皆荣1,万春荣1 (1.清华大学,核能与新能源技术研究院,北京,102201) 摘要:分别通过"控制结晶"和"外凝胶"工艺合成了球形纳米晶LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C材料.通过XRD,SEM,比表面及电化学性能测试等分析手段表明,合成的LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C材料均为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒),具有较大的比表面积,振实密度分别达到1.25和1.71g/cm3;1C倍率下的首次放电比容量分别达到144.0和144.2mAh/g,并表现出优良的循环性能.以LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C为正负极材料组成的1.8V锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能. 关键词:锂离子电池; LiFePO4; Li4Ti5O12; 球形; [全......
LiFePO4固相碳热合成法研究 张中太1,唐子龙1,乐斌1 (1.清华大学材料科学与工程系,北京,100084) 摘要:以碳热还原法为原理,采用Fe2O3,Li2CO3,NH3H2PO4和碳黑为原料,以一定计量比和顺序混合,经过球磨,干燥,造粒,预烧,烧成等几道工序,制备出黑色的LiFePO4/C粉末.利用化学分析,XRD,SEM等手段研究了工艺流程对合成产物晶体结构,表面形貌的影响.利用合成材料组装电池,通过充放电试验测试电化学性能.结果表明,以0.1 C速率充放电,首次充放电容量在150 mAh/g.从长远看来,这种低成本,工艺简单,绿色无污染的合成方法很具有工业实用化生产价值. 关键词:锂离子电池; 正极材料; LiFePO4; 碳热还原; [全文内容正在添加中] ......
LiFePO4基正极材料容量的温度敏感特性及交流阻抗谱研究 卢俊彪1,罗绍华1,张中太1,唐子龙1,闫俊萍1 (1.清华大学,北京,100084;2.清华大学深圳研究生院,深圳,518055) 摘要:采用原位碳包覆法制备了锂离子二次电池用LiFePO4/C复合正极材料.考察了环境温度对LiFePO4/C电池容量的影响,得到容量与绝对温度之间符合Arrhenius关系.运用交流阻抗谱分析了温度与电池电化学特性的关系,并对电极基于电荷和质量传递控制过程给出了一种新的模拟等效电路,通过Zview拟合软件得到了各个模拟元件的数值及变化趋势,从而定量地解释LiFePO4/C复合电极容量与温度的关系. 关键词:LiFePO4; 正极材料; 容量-温度敏感; 交流阻抗谱; 锂离子电池; LiFePO4; cathode material; temperature-capacity......
用不同碳源对LiFePO4的碳包覆改性 宋启云1,李雪1,张俊喜1,颜立成3,曹小卫1 (1.上海电力学院电化学研究室,上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室,上海,200090;2.上海大学环境与化学工程学院,上海,200072;3.杭州师范大学教务处,杭州,310036) 摘要: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LiFeO4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; 磷酸铁锂; 共沉淀; 原位碳包覆; 碳化; [全文内容正在添加中] ......
