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磷酸亚铁锂(LiFePO4)以其无毒、对环境友好、原材料来源广泛、比容量高、循环性能及安全性能好等显著特点,受到了人们的广泛关注,被认为是动力电池最有发展前途的正极材料。但是该材料导电率较低,在大电流充放电的条件下,放电性能有待改善。本文从降低材料生产成本的同时提高材料的大电流放电性能出发,采用球磨高温固相法主要针对碳掺杂/包覆和金属离子掺杂对磷酸亚铁锂进行改性。通过测试不同合成温度和不同的焙烧气氛条件对磷酸亚铁锂性能的影响,得出结论:采用600℃合成温度、在Ar/H2混合气体保护下更有利于合成性能良好的磷酸亚铁锂。通过改进的球磨高温固相法使得材料的循环性能得到了很大的改善。分别用三种不同的碳前驱体在不同工艺下合成了LiFePO4/C,采用葡萄糖做为前驱体时在300℃/3h+550℃/12h的焙烧制度下得到的试样表现出非常好的电化学性能,在电流密度20.0 mA/g下仅7次循环放电比容量便由首次的117.3 mAh/g增加到142.0 mAh/g,之后稳定在140.0 mAh/g左右,在电流密度200 mA/g下放电比容量为102.7 mAh/g。采用煤焦油沥青和乙炔黑同时作为碳前驱体时,在300℃/3 h+650℃/6 h的焙烧制度下得到的试样,在183、366 mA/g的大电流密度下仍有104.0 mAh/g、100.2 mAh/g左右的放电容量,在140次循环内均表现出了很好的循环性能。采用价格低廉的沥青对磷酸亚铁锂进行改性尚未见报道。实验发现,乙炔黑作为前驱体的改性效果却比较一般。充放电压范围的增大都能提高放电比容量,但对葡萄糖改性后试样影响不太大,而对乙炔黑和沥青同时改性后试样却有较大影响,在2.0 V-4.3 V之间充放电时,最好试样的放电比容量都在151.7 mAh/g左右。采用Mg2+和煤焦油沥青同时掺杂分别对晶体的内部和晶格外部同时改性合成了LiFe0.9Mg0.1PO4/C,XRD图中未发现镁元素的存在,说明已经成功进入晶格内部,在12.9 mA/g、129 mA/g的电流密度下放电比容量分别达到120.5 mAh/g、107.8 mAh/g,而且有比较不错的循环性能。XRD测试证实,合成的样品均是橄榄石型磷酸亚铁锂,掺杂的非晶态碳没有影响到晶格内部结构,只是降低了某些特征峰的强度。SEM测试证实,碳高度分散于电极材料的颗粒表面或晶粒之间,从而大大提高了材料的