锂离子电池论文：锂离子电池正极材料LiFePO4的制备与改性研究

1、论文发表专家一顾中国学术期刊洌wwv/锂离子电池论文：锂离子电池正极材料LiFeP04的制备与改性研究摘要：Iifepo4以其优良的综合性能，被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。文章阐述了Iifepo4材料的结构、制备方法、改性研究。关键词：锂离子电池；正极材料；Iifepo4锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。Iifepo4具备橄榄石晶体结构，理论容量为170mahg-1，有相对于锂金属负极的稳定放电平台314v,是近期研究的重点替代材料之一，与同类电极材料相比，具有原料资源丰富、价格便宜、无吸湿性、无毒、环境友好、热稳定性好、安全性高等优点。它在充电状

2、态的稳定性超过了层状的过渡金属氧化物，这些优点使得它特别适用于动力电池材料。一、Iifepo4的结构具有橄榄石结构的Iifepo4为稍微扭曲的六方密堆积晶体，其空间群为pmnb型，其晶型结构如图1所示。Iifepo4晶体是由Iio6八面体和feo6八面体构成的，po4四面体包含在此空间结构中。在ab平面上，Iio6八面体、feo6八面体和po4四面体交替排列，形成层状脚手架结构。在Iio6八面体中，Ii原子占据八面体的中心位置，在b方向上，通论文发表专家一龜酬中国学术期刊朋过共用边上的两个氧原子相连成链状结构。在be平面上，fe原子占据feo6八面体的中心位置，在c方向上，通过共用顶点上的一个

3、氧原子相连形成锯齿状结构。p原子占据po4四面体的中心位置，与相邻的一个feo6八面体共用棱边上的两个氧原子，同时又与相邻的两个Iio6八面体共用棱边上的氧原子。每个feo6八面体与相邻的两个Iio6八面体共用棱边上的氧原子。二、Iifepo4的制备方法（一）固相合成方法1、高温固相合成法将锂的碳酸盐（或氢氧化物、磷酸盐）、草酸亚铁（或醋酸亚铁、磷酸亚铁）和磷酸二氢铵混合，在500C-800C下煅烧数小时，即可得到Iifepo4粉体。yamadaa等通过高温固相法合成了Iifepo4样品：先将一定计量比的原料混合均匀，在一定温度下加热预分解，分解后的固体混合物再研磨均匀，然后在高温下灼烧，也有

4、的经过了二次预分解。为防止fe2+被氧化，一般用惰性气体作保护气。固相法制备的产物存在以下缺点：物相不均匀，晶体无规则形状，晶体尺寸较大，粒度分布范围宽，且煅烧时间长。固相反应合成法所得到的产物电化学性能较差。但固相法设备和工艺简单，制备条件容易控制，便于工论文发表专家一顾中国学术期刊洌wwv/业化生产。如果在烧结过程中，让原料充分研磨，并且在烧结结束后的降温过程中严格控制冷却速度，则能获得电化学性能良好的粉体。2、机械化学法机械化学法是制备高分散性化合物的有效方法。通过机械力的作用，不仅使颗粒破碎，增大反应物的接触面积，而且可使物质晶格中产生各种缺陷、错位、原子空缺及晶格畸变等，有利于离子的迁移，同时还可以使新生物表面活性增大，表面自由能降低，促进化学反应进行，使一些只有在高温等较为苛刻的条件下才能发生的化学反应在低温下得以顺利进行。frangers等将fe3(po4)25h2o、Ii3po4和蔗糖在行星球磨机中球磨24h，然后在n2气氛中，500C热处理仅15min就合成出Iifepo4。在这里热处理是必要的，一方面是为生成晶形完整的Iifepo4，另一方面是使有机添加剂转变为导电炭黑。最终合成出Iifepo4粉体的粒径在几个微米左右(0.5卩m-2卩m)。经过xrd衍射分析，证明只有单一相的Iifepo4;用化学滴定三价铁的含量表明，三价铁的含量小于1%。在