喷雾干燥碳热还原法制备介孔球形LiFePO4C正极材料.pdf

1000-565X(2011)11-0027-06 喷雾干燥-碳热还原法制备介孔球形 LiFePO4/C正极材料 刘全兵 罗传喜 宋慧宇 廖世军 华南理工大学化学与化工学院∥广东省燃料电池技术重点实验室，广东广州510640 摘要：以聚乙二醇(PEG)为辅助模板剂和碳源，以廉价的三价铁为铁源，采用喷雾干燥- 碳热还原法制备了LiFePO4/C正极材料，并对该材料的微观结构及PEG添加量、焙烧温 度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究.结果表明：制得的LiFePO4/C材料呈介 孔结构，具有漂亮的差级球状形貌、高的比表面积和容量、优异的循环性；PEG量过少会 使Fe3+还原不完全，量过多则会使碳层太厚而影响Li+迁移，PEG的最佳添加量为 150g/mol左右；适宜的焙烧温度使材料中残留的结构碳的无定形态/石墨态(D/G)比例 减小，有利于提高材料的导电性，最佳焙烧温度为750℃左右.优化条件下制备的LiFe- PO4/C在0.1、0.5、1.0、2.0和5.0C倍率下的首次放电容量分别为149.2、139.0、116.8、 102.4与82.1mAh/g，并表现出良好的倍率循环性能. 聚乙二醇；喷雾干燥；碳热还原法；LiFePO4/C；正极材料；介孔结构 TM910.4 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.11.006 2011-03-13 国家自然科学基金资助项目20876062 刘全兵(1984-)，男，博士生，主要从事应用电化学与新能源材料研究.E-mail:qb.liu184@ 廖世军(1958-)，男，教授，主要从事催化剂、燃料电池、新能源材料研究.E-mail：chsjliao@ 小.采用Sch %H量 反 … 以使残留的 from!pJJe tureswi @@[3] ShaO,ZhaoMS,ZhaiJ,etal.Researchprogresson LiFePO4:anewtypeofcathodematerialsforlithiumion battery[J].RareMetalMaterialsandEngineering,2009, 38(11):2060-2064. @@[4] ChungSY,BlokingJT,ChiangYM.Electronicallycon ductivephospho-olivinesaslithiumstorageelectrodes [J].NatureMaterials,2002,1(2):123-128. @@[5] ThackerayM.Lithium-ionbatteries:anunexpectedcon ductor[J].NatureMaterials,2002,1(2):81-82.