LiFePO4在不同电解液中电化学行为(P.424-425).pdfVIP

垒!垒 生国：丝鲨 2005年5月 中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会 LiFeP04在不同电解液中的电化学行为 倪江锋，周恒辉4，陈继涛，张新祥 (北京大学化学与分子工程学院，北京，100871) 电解液是影响锂离子电池正极材料电化学性能的一个重要因素。由于晶体结构，热力学 稳定性及电子导电和离子扩散性能等方面的差异，不同的电极材料在电解液的电化学行为不 尽相同，对层状LiC002和尖晶石LiMn204已有详细的研究【l，2】。然而对于橄榄石结构 LiFeP04的电化学性能与电解液的关系，却鲜有报道。因此，我们对LiFeP04在不同电解液 体系中的电化学行为进行了研究。 LiFeP04由固相法合成[3】，为提高材料的导电性能，加入碳水化合物作添加剂，最后产 物的碳含量约为2％。组装模拟电池检测LiFePO。材料在不同电解液体系中的充放电性能， 电池的装配过程见文献【4】。正极为含85％活性物质的混合物，负极为锂片，隔膜为 mol／L Celgard2400聚丙烯多孔膜，电解液分别为北京星恒电源股份有限公司提供的1LiPF6 的(EC+DEC／l：1)，(PC+EC+DEC／1：2：2)，(EC+DMC／I：1)和lmol／LLiCl04的(PC+DME／1：1)， (EC+DEC／1：1)混合溶液。模拟电池在力兴电池测试仪上进行充放电测试，电压范围为 2．4．4．1V，电流密度为0．3mA／cmz。 图．1 LiFeP04在不同锂盐电解液中的电化学行为 Electrochemicalof in withdifferentlithiumsalts Fig．1 performanceLiFeP04electrolytes 图1给出了LiFeP04在分别含有1MLiCl04和1MLiPF6的EC／DEC电解液中的第1次 的首次放电容量和库仑效率，说明LiFeP04在LiPF6电解液中的不可逆容量损失较小，电化 电解液中充电容量下降了约10mAh／g，放电容量也有稍微的下降；而在LiPF6的电解液中， 合做LiFeP04材料的电解液。 +通讯联系人，电话，传真：010E-mail；11llzhou@pku．edu．cn 中国·长沙 2005年5月 中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会425 表1列出了LiFeP04在电解质为1MLiPF6，而溶剂组成不同的电解液中的充放电数据。 可以看出，LiFeP04在溶剂组成为EC／DMC的电解液具有最高的放电容量和库仑效率，循环 性能也很优异。而在EC／DEC中，LiFeP04的首次容量较低，并且随着循环的进行，容量逐 渐升高，在第五次达到最高值，说明材料在电解液中的活化过程比较缓慢，要经过较长的时 间才能完全活化。在EC／DEC中加入PC后，LiFeP04的首次放电容量有所提高，并且在第 二次就接近最高值。这说明在EC／DEC中加入PC后，电解液对材料的活化性能增大。普遍 认为，离子导电率大的电解液，有利于电荷传输和离子的迁移，对提高材料的电化学性能有 利。表2列出了几种电解液的导电率数据，实验结果与数据相一致。 表lLiFeP04在含LiPF6的电解液中的充放电性能 Table1 Electrochemicalof in LiFeP04 LiPF6 performance electrolytes、订m 表2不同电解液的导电率 Table2 of conductivityelectrolytes Scml) Conductivity(10。3 EC+DMC