摘要
橄榄石结构的磷酸亚铁锂(LiFePO4)是一种具有良好应用前景的锂离子电池正极材料，此材料具有无毒、对环境友好、原材料来源丰富且价格低廉、比容量高、循环性能以及热稳定性极好等优点；但是该材料导电率极低，在大电流充放电的条件下，循环性能有待改善。本论文主要集中在磷酸亚铁锂的固相法和流体相法制备及其电化学性能研究方面，利用热重-差热（TG/DTA）、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（RAMAN）以及恒电流充放电系统等表征手段对样品进行分析。工作主要包括以下几个方面： （1）酚醛树脂为添加剂高温固相法制备LiFePO4/C正极材料 研究了酚醛树脂的加入量、焙烧时间以及焙烧温度对制备磷酸亚铁锂的纯度以及电化学性能的影响。实验证明，酚醛树脂的加入量、焙烧时间以及焙烧温度对产物的纯度及其电化学性能有较大影响；结果显示，酚醛树脂的加入量为9 %，在700 ℃焙烧16 h时，表现出相对较好的电化学性能。 （2）不同碳源对制备LiFePO4/C正极材料的电化学性能的影响 采用易溶淀粉、蔗糖、柠檬酸和原位酯化生成酚醛树脂作为碳源，利用流变相法制备LiFePO4/C正极材料，结果显示，原位酯化生成酚醛树脂作为碳源制备的LiFePO4/C正极材料的比容量相对较高，循环性能也相对较好。 （3）酚醛树脂的添加方式对制备LiFePO4/C正极材料的电化学性能的影响 研究了原位酯化法中，间苯二酚和甲醛的加入量以及焙烧温度对合成磷酸亚铁锂的纯度以及电化学性能的影响。实验证明，间苯二酚和甲醛的加入量、焙烧温度对产物的纯度及其电化学性能有较大影响，在750 ℃焙烧12 h，酚醛树脂高温裂解的碳含量在5.1%时，得到的样品0.2 C 首次放电为138.4 mAh·g-1，并且在0.5 C和1.0 C 也有较好的循环性能。同时探讨了水溶性酚醛树脂作为碳源制备LiFePO4/C正极材料，结果显示，其在大倍率充放电下的循环性能要远远好于原位酯化法生成酚醛树脂作为碳源得到的LiFePO4/C正极材料的性能。
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