协同改性的磷酸亚铁锂正极材料的制备及电化学性能研究.pdf

·o． 摘要 中文摘要 由于锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性能好、无污染等优点， ．叉：0．．，爵0． 已广泛应用于移动电话、数码相机、笔记本电脑等便携式设备中。在不久的将来， 锂离子电池还将用于驱动混合电动车和电动汽车。正极材料是锂离子电池的重要组 成部分。橄榄石型LiFeP04具有高比容量、平稳的放电平台、良好的循环稳定性和热 稳定性、价格低廉和环境友好等优点，已成为最具潜力的锂离子电池正极材料之一。 本论文采用高温固相烧结．协同改性法制备了系列橄榄石型磷酸亚铁锂／碳复合 正极材料。通过X射线衍射、充放电循环实验、循环伏安实验、交流阻抗、傅立叶 变换红外光谱、扫描电镜、透射电镜等现代表征方法，研究合成条件对样品的物相 结构以及电化学性能的影响。主要研究结果如下： 1．利用纳米铁和h的协同作用，采用高温固相烧结法制备了理论组成为 妒 放电比容量可达123．9mAh·g-1，具有较好的倍率性能和循环性能。估算的锂离子扩 }， 的颗粒组成。 结．协同改性法制备了镁掺杂样品。实验结果表明，Fe位掺Mg+比Li位掺Mf+制备的 样品具有更好的电化学性能。优选的样品以2C倍率电流充放电时的首次放电比容量 0．5．1lxm之间。 ．协同改性法制备了镍掺杂样品。当优选样品以2C倍率电流充放电时，首次放电比容 量分别为125．6mAh·g～，具有较好的倍率性能和循环性能。估算的锂离子扩散系数为 4．33x10d4cm2s一。优选样品的粒径大约在0．5一ll,tm之间。 关键词：锂离子电池；磷酸亚铁锂；协同改性法；掺杂 嚏墨掌 ， 碧 ● Abstract L 斌 舭 m 嘲．g 删州劬．蓍 d嘶嗡毒| 础山 =咖 箸 一 溉蛳叩 堇S印‰ 盯惋 孙姐m ‘玺 吣一 一 髑 峨曲 ■ 黜唧demit)r,longcycle life，good the safety，environrnentallynear friendly．Infuture， lithium-ion batterieswillbe uSedto J 一 drive ● vehicles hybrid and electric