【摘 要】
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LiFePO4材料因其循环性能好、安全性能高和热稳定性好的特点备受关注,人们一直致力于改善其导电性能差这一问题。本文使用水热法制备了 FePO4,再以FePO4为前驱体,使用碳热还
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LiFePO4材料因其循环性能好、安全性能高和热稳定性好的特点备受关注,人们一直致力于改善其导电性能差这一问题。本文使用水热法制备了 FePO4,再以FePO4为前驱体,使用碳热还原法制备了 LiFePO4/C,并对材料进行掺杂改性,最后对材料进行了物理与电化学性能的表征测试。利用两步法合成制备了 LiFePO4/C材料,通过XRD、SEM、TG/DSC、红外等手段对材料的结构和形貌进行了表征。研究了水热时间、溶液浓度、溶液pH值、Fe/P比和煅烧温度对FePO4前驱体结构形貌的影响,并得到了最佳的合成工艺。在合成FePO4前驱体工艺成熟的基础上对前驱体进行掺石墨烯,以改善以FePO4前驱体为原料制备的LiFePO4/C的导电性;对不同Li/P比制备的LiFePO4/C进行了电化学性能测试,得出当Li/P比为1.02时材料的性能最好。由于碳包覆改善了材料的导电性使得LiFePO4/C材料具有较好的电化学性能,在0.1 C倍率下首次脱锂比容量能达到130 mAh·g-1在5 C倍率下脱锂比容量减小至100 mAh·g-1,在10 C倍率下脱锂比容量减小至80 mAh/g。循环性能显示材料具有良好的循环稳定性。经过掺石墨烯改性后,材料的脱锂比容量在不同倍率下均有显著提高。同一倍率条件下充电平台降低,放电平台升高,具有良好的循环性能。
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