LiFePO-%2c4-%2fC复合正极材料的电性能的研究.pdfVIP

F27 LiFePOdC复合正极材料的电性能研究 吕正中，周震涛+，谢辉 (华南理工大学材料科学与二[．程学院，，“东广州，510640) 磷酸铁锂(LiFePO。1作为锂离子电池新型正极材料具有优良的热稳定性和安全性，而且价格便宜、无环境污 染、充放咆效率高，引起了人们极大的关注，被认为是极有应用潜力的锂离子屯池特别是锂离子动力电池 正极材料之一m【”…。目前，国内对LiFeP04的研究不多，主要集中在材料的制各方面”l。本文通过对原料高 速研磨，再用高温固相法合成了电性能优良的LiFeP04／C复合锂离子电池正极材料，并对其晶体结构、充 放性能、循环伏安和抗过充性能等进行了研究。 1实验 1．1 LiFeP04的制备 冷却后充分研磨，在一定的压力下压成块，再在氮气氛中于650。C下煅烧24h，冷却、研磨后得样品。 1．2样品测试 S-550型 电化学工作站进行循环伏安测试，扫描速率：1mV／s，电压范围：2．8～4．4V。 2结果与讨论 2．1 LiFeP04／C复台材料的XRD分析 体积(v=29】，443,3)，都与文献‘71报道的相吻合。 2．2 LiFePO。／C复台材料的扫描电镜结果 图2为样品的SEM图(图略)。从图2可以看出，采用高速球磨与高温闽相相结合的方法，所合成的 LiFePO。材料的晶粒较细，粒径不到1,am，而且粒径分布较均匀。 2．3 LiFeP04复合材料电化学性能 利』{；；|所合成的LiFePO。／C复合材料作为正极活性物质组装成实验电池，进行恒流循环充放电和循环伏 f乜比容量为150．3rnAhig，20次循环后放电比容量为146，7mAh／g，怎次循环觅放电的平均容降攀仅为 012％，其充放电效率在99．7％以上。2)从LiFePO；／C复合材料的循环伏安曲线可以看出，该材料每次扫 描的循环伏安曲线重现性非常好，其氧化峰较尖锐，峰面积较大，而还原峰峭有拖尾，其峰面积略小F氧 化峰的峰画积，但两峰之间的电位差较大(o 1。r句“散 21V1。因为LiFePO。在较快扫摘速度(1mVls)下，由jr 受限制，l乜极极化较严重，使氧化、还原峰的峰值电位筹较大(理想的单电子可逆氧化．还原反应峰电位差 生变化，表现出非常好的循环性能。3)从LiFePO。／c复合材料过充电实验可以看出，该材料具有优良的抗 过充电性能。由于充电态的FeP04结构非常稳定，在蚝时问过充后，其微观结构仍不会被破坏，因此过充 后还能放电，并且所放出的电量比常规充电后所放出的电还多。 参考文献： J】电池，2002，32(S1)：6—8． 【11陈立泉，锂离子电池正极材料的研究进展I a1．Structureelectrochemicalbehaviors under M．，HiranoA．，et and ofLizC0020】)treated f2】lmanishiN．，Fujii State lonics，200l，140(1—2)：45-53． high pressure[J]．Solid oxygen Gnanasekar a1．Nanocrystalline Li—ion Henry J．C，et f31 K．1．，CathrinoA．，Jiang Statelonics、2002，148(3—4)：299—309． batteries[J]．Solid ande