摘要
磷酸铁锂（LiFePO4）具有环境友好、理论容量高、安全稳定等优点，但也存在离子扩散速率低、电子电导率低和能量密度低等缺点。本论文通过对LiFePO4的形貌进行调控，研究了LiFePO4形貌对电化学性能的影响。研究了磷酸亚铁的微观形貌对LiFePO4性能的影响。对比了制浆工艺对LiFePO4极片形貌的影响。研究了分散剂对磷酸铁锂分散状态及电极性能的影响。通过X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜分析（SEM）对材料的结构和形貌进行表征，采用恒流放电、电化学交流阻抗等手段测试其电化学性能。 以磷酸亚铁作为铁源，通过改变磷酸亚铁的形貌，制备出球形度好、颗粒细小的LiFePO4/C正极材料。研究了磷酸亚铁的形貌和结构对LiFePO4/C形貌和电化学性能的影响。磷酸亚铁一次颗粒的细化，使得LiFePO4/C的一次粒径减小且具有较高的比表面积。细小的一次颗粒缩短了Li+传输距离，磷酸铁锂较高的比表面积增加了与电解液的接触面积，进而提高了离子扩散速率。 对LiFePO4/C的制浆工艺进行研究，发现球磨制浆对LiFePO4/C颗粒粉碎的同时，也将LiFePO4/C与导电炭黑均匀分散。球磨制浆得到的LiFePO4/C颗粒尺寸小，制成的极片表面平整。LiFePO4/C较小的一次颗粒提升了锂离子迁移速率。均匀分散的导电炭黑提高了LiFePO4/C电极的电子电导率。球磨制浆工艺制备出的电极具有优异的倍率性能和较低的电化学阻抗。 研究了分散剂KD-1对LiFePO4/C分散性能的影响，并对所制备极片的形貌和电化学性能进行分析。颗粒分散状态决定了极片表面的形貌和团聚体直径。颗粒分散均匀的极片表面平整，颗粒与颗粒之间排布紧密，对应极片压实密度较大。极片压实密度的提升说明单位体积内活性物质增多，进而提高了电池的能量密度。充分分散后极片压实密度高达2.6gcm-3，电池容量得到明显提高。
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