【摘 要】
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本文以LiH2PO4、Fe2O3、C6H12O6·H2O和C3H8O3为主要原料,用高温机械力化学法制备LiFePO4/C正极材料,在确定最佳碳包覆量的基础上,对LiFePO4/C分别进行阴离子F-和阳离子Mg2+
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本文以LiH2PO4、Fe2O3、C6H12O6·H2O和C3H8O3为主要原料,用高温机械力化学法制备LiFePO4/C正极材料,在确定最佳碳包覆量的基础上,对LiFePO4/C分别进行阴离子F-和阳离子Mg2+、Al3+、Ti4+以及V5+的掺杂,以改善LiFePO4/C的电化学性能。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、激光粒度(PSD)、充放电测试(CD)、循环伏安测试(CV)、交流阻抗测试(EIS)等技术,对产物的物理性能和电化学性能进行了表征,实验结果表明:1.最佳碳包覆量下制备的产物LiFePO4/C(8 wt%)在0.1 C、0.5 C、1 C倍率下的首次放电比容量分别为144.23 mAhg-1,120.13 mAhg-1,97.02 mAhg-1,且在0.1 C下循环50次后容量保持率仍为99.56%。2.适量F-、Mg2+、Al3+的掺杂提高了材料在高倍率下的放电比容量,LiFePO3.98F0.02/C,LiFe0.98Mg0.02PO4/C 和 LiFe0.99A10.01PO4/C 在 0.5 C 倍率下的首次放电比容量分别为 127 mAhg-1,129.406 mAhg-1和 131.33 mAhg-1,同时,在 1 C倍率下的首次放电比容量分别为118 mAhg-1,115.71 mAhg-1,117.06 mAhg-1。3.适量Ti4+、V5+的掺杂提高了材料在低倍率和高倍率下的放电比容量,LiFe0.98Ti0.02PO4/C和LiFe0.985V0.015PO4/C在0.1 C倍率下的首次放电比容量分别为150.827 mAhg-1,159.275 mAhg-1;在0.5 C倍率下的首次放电比容量分别为140 mAhg-1,137.21 mAhg-1;在1 C倍率下的首次放电比容量分别为125 mAhg-1,121.34 mAhg-1。
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