摘要
橄榄石型LiFePO4作为最有前途的锂离子电池正极材料受到越来越多关注，铁基化合物势不可挡的优势在于：价廉，资源丰富，更重要的是与钴镍锰相比的无毒性。现在它的商业利用已经开始，有许多基于LiFePO4商业用途的公司发展起来，而且，低成本的大批量生产具有电化学活性的LiFePO4成为一种需求。因此，研究新的合成方法依然很有必要。 应该注意到，锂离子电池电池中的橄榄石型材料有三个固有缺陷：一，LiFePO4较低的本证电子导电性，阻止理论容量的充分利用，尤其在富锰态中，这可能是由于FeO6的耦合和铁原子之间的分离导致低的电子导电率。二，较小的体积密度。三，锂离子扩散系数较小。磷酸铁锂的这三个固有缺陷是使其商业化的一个瓶颈。另外，大电流密度下的可逆容量衰减是另一个致命缺点，这个缺点被认为是大电流密度下极化产生的直接后果。 一种新的正极材料成功的决定性因素在于制备方法，制备方法控制形态，颗粒大小和阳离子排序。关于合成正磷酸盐LiFePO4的最主要困难来自于铁在自然界中有两个氧化价态，Fe2+和Fe3+这使得具有电化学性能材料的制备变得困难，固相法被认为是传统的合成路线，它可以获得优良晶型且结构规则的LiFePO4颗粒。 (一)采用不同类型的碳导电剂前驱物对LiFePO4正极材料进行表面包覆改性。实验表明，蔗糖作为有机导电剂前驱物具有较好的改性效果。考虑到适当的掺碳量对于LiFePO4正极材料容量和密度的综合优化是十分必要的，本文对蔗糖的加入量进行了筛选。结果表明，当蔗糖的加入量为5％时，样品具有良好的电化学性能。 (二)使用廉价的三价铁Fe2O3和FePO4替代二价铁，以蔗糖为还原剂，通过碳热还原反应制备了LiFePO4/C复合材料。 (三)对磷酸铁锂正极材料的离子掺杂改性进行了研究。从产物的结构和电化学性能方面考察了掺杂离子的改性效果。并对产物进行XRD，SEM，电化学性能测试与比较。
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