LiNiP数据分析.doc

PAGE  PAGE 5 如图是前驱体在不同煅烧温度下煅烧3 h的煅烧产物的XRD谱图。由图中可以明显的看出，煅烧温度为300℃时煅烧3 h的煅烧产物，简写成煅烧产物（300 ℃,3 h）（以下都以此表示），根本没有检测到衍射峰，说明干燥后的前驱体和煅烧产物（300 ℃,3 h）都是非晶结构的。但是，煅烧产物（400 ℃，3 h）的XRD图谱中就会明显的观察到有结晶的衍射峰特性，然而，同时还观察到其他杂质的衍射峰。这就说明煅烧产物（400 ℃，3 h）中还存在某些杂质。当煅烧温度超过450 ℃时煅烧时间为3 h的煅烧产物的XRD谱图基本上是一致的。并且衍射峰强度随煅烧温度增加而增加，说明磷酸镍锂的结晶度随煅烧温度增加而增加。 图1 下图分别是煅烧温度为400 ℃、500 ℃各个时段的XRD图谱a和b。图中明显的可以看出，衍射峰强度随煅烧时间的增加而增加，这表明磷酸镍锂的结晶度随煅烧时间的增加而增加。 图2a 图2b 图3 Plots of the crystallinity (χ) of LiNiPO4 versus ln t 根据图中XRD图谱分析，首先把磷酸镍锂在各个时间段内的结晶度（x）通过via MDI Jade 5.0软件计算出来，然后用磷酸镍锂的结晶度（χ）对lnt作图绘制曲线。图3展示了结晶度χ和lnt的曲线图，结果表明结晶度χ和lnt之间出现的线性关系。 图4 Plots of the ln(-ln(1-χ)) versus ln t 图4显示了ln(-ln(1-x))对lnt的关系，很容易的发现ln(-ln(1-x))对lnt的关系是一条直线。根据JMA方程（2），斜率和截距可以通过这条直线确定，然后可以确定速率常数（k）和Avrami指数（n）,从而可以计算出磷酸镍锂结晶过程的活化能（Ec）。 表1 温度K速率常数Avrami指数n活化能kJ/mol673 K0.97416773 K0.63896 表1中显示了磷酸镍锂结晶过程中的动力学参数。Avrami指数（n）反映了结晶机理从而控制结晶。n值小表明晶体是表面结晶机理占主导地位而不是体积结晶，而且结晶尺寸较低。另一方面，n值大只是表明预期的成核机率大，也就是说，n＞2.5是控制扩散反应或n＞4是多态变换反应。对于磷酸镍锂来说，其Avrami指数（n）是小于1的，这表明磷酸镍锂的结晶过程反应是随机成核和核成长的过程。