1、橄欖石型結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰因其原料豐富、價(jià)格低廉、熱穩(wěn)定與可逆性好、安全性高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而被視為未來(lái)最有發(fā)展前景的鋰離子電池正極材料。然而由于磷酸鐵鋰自身電導(dǎo)率及鋰離子擴(kuò)散系數(shù)比較低,極大的影響了其電化學(xué)性能。近年來(lái),研究者們?cè)诹姿徼F鋰的合成工藝和改性方面均取得了豐碩的成果。本文在以往研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)磷酸鐵鋰的合成過(guò)程進(jìn)行了研究,并對(duì)共沉淀法合成工藝的條件進(jìn)行了優(yōu)化研究。
　　本論文以LiOH、FeSO4、H3PO4為原料,采用

2、共沉淀法制備了磷酸鐵鋰前驅(qū)體。為了在溶液里沉淀出等摩爾的Li3PO4與Fe3(PO4)2?8H2O前驅(qū)體混合物,研究了原料不同加料順序、不同鋰鐵配比、不同陳化溫度對(duì)制備前驅(qū)體的影響。電化學(xué)性能測(cè)試表明,將磷酸與氫氧化鋰混合后,再加入硫酸亞鐵溶液制備的前驅(qū)體焙燒后的產(chǎn)物具有最好的充放電比容量,分別為114.7mAh?g-1、114.5mAh?g-1;XRD測(cè)試結(jié)果表明,鋰鐵比為3:1時(shí)制備的產(chǎn)物為純相LiFePO4;SEM測(cè)試結(jié)果表明,陳

3、化溫度為35℃時(shí)產(chǎn)物顆粒被碳包覆層緊密連接在一起,顆粒大小均一,呈圓球狀;討論了不同焙燒溫度與焙燒時(shí)間對(duì)形成的產(chǎn)物電化學(xué)性能的影響,焙燒溫度為650℃時(shí),合成產(chǎn)物顆粒大小均一,粒徑在600nm左右;充放電測(cè)試表明,當(dāng)焙燒時(shí)間為12h時(shí),產(chǎn)物具有最好的充放電比容量,分別為125.8mAh?g-1、126.5mAh?g-1。
　　為了提高磷酸鐵鋰的電導(dǎo)率,研究了碳源與碳含量對(duì)制備的產(chǎn)物的電化學(xué)性能的影響。電化學(xué)性能測(cè)試表明,當(dāng)采用葡萄

4、糖為碳源,前驅(qū)體摻碳量為15％時(shí)制備的產(chǎn)物具有最佳的充放電比容量,0.2C倍率的首次充放電比容量分別為122mAh?g-1、118mAh?g-1,效率為96.7%。對(duì)最優(yōu)化條件下的產(chǎn)物進(jìn)行了充放電測(cè)試,結(jié)果表明,0.5C、1C、2C倍率下的放電比容量分別為100mAh?g-1、89mAh?g-1、80mAh?g-1,同時(shí)也進(jìn)行了循環(huán)伏安測(cè)試,形成的氧化峰與還原峰之間的峰電位差只有0.3V,六次循環(huán)后,所形成的氧化峰與還原峰幾乎完全重合,