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本文以制备LiFePO4正极材料存在的问题为主线,从提高产物纯度、控制样品形貌和提高材料性能三方面综述了目前水热合成LiFePO4的研究进展,同时也从节省原料、降低成本及产业化方面对水热合成LiFePO4进行了展望.本文虽以水热制备LiFePO4为主线,但在相关章节也涵盖了对溶剂热、超临界、多元醇和离子热等相关低温合成... 相似文献
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锂离子电池正极材料正在向着高比能量、长寿命、低成本、环境友好的方向发展,而具有橄榄石结构的LiFePO4正极材料以其结构稳定、成本低、无污染等优点成为21世纪最理想的绿色电源,但自身也存在缺点。综述了锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展。系统地阐述了LiFePO4的晶体结构特征及性能、多种合成方法以及掺杂多种导电材料和控制晶体生长制备纳米粉体对材料性能的影响。对该材料的应用前景进行了展望,并提出了下一步可能的研究趋势。 相似文献
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LiFePO4的制备、结构与电性能研究 总被引:1,自引:1,他引:0
应用高速球磨-高温固相反应法于不同煅烧温度(400~700℃)下合成L iFePO4锂离子电池正极材料,X-射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电等测试表明,煅烧温度对合成的L iFePO4晶体结构、表观形貌以及电化学性能均有很大影响;经600℃煅烧得到的L iFePO4样品具有良好的充放电性能,以0.1C倍率充放电,首次放电比容量为128.8 mAh/g,第15次放电比容量为129.1 mAh/g,充放电效率在99.7%以上;其高温充放电性能亦佳. 相似文献
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锂离子电池正极材料LiFePO4在Fe位掺杂的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,但是LiFePO4的电子导电率低和锂离子扩散速度慢限制了其实用化,需要改进.其中一种很有效的方法就是在LiFePO4的晶格中掺杂金属离子,使其产生晶格缺陷,促进Li+扩散,改善晶体内部的导电性能.LiFePO4有Li(M1)和Fe(M2)2个金属位,可使用金属离子对其改性.本文综述了对锂离子电池正极材料LiFePO4在Fe(M2)位掺杂的研究进展.LiFePO4在Fe(M2)位的掺杂主要采用Mn2+,Ni2+,Co2+,Mg2+等几种金属离子. 相似文献
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锂离子电池正极材料LiV3-xMnxO8的水热合成与性能 总被引:1,自引:0,他引:1
采用水热法制备了Mn掺杂改性的锂二次电池钒基层状正极材料LiV3-xMnxO8(x=0.00, 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10). 用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的晶体结构和形貌进行表征, 并以50 mA·g-1的电流对材料进行恒流充放电测试. 研究了Mn掺杂对材料晶体结构和电化学性能的影响. 结果表明, Mn掺杂能够明显改善材料的电化学性能. 在掺杂改性的LiV3-xMnxO8材料中, LiV2.94Mn0.06O8的初始容量最高, 达到295 mAh·g-1. 当掺杂量控制在0.01≤x≤0.08范围内时, LiV3-xMnxO8材料均具有较好的循环性能和充放电可逆性, 经20次循环后放电比容量都保持在120 mAh·g-1以上, 40次循环后都保持在100 mAh·g-1以上, 且材料的充放电效率始终维持在93%以上. 相似文献
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Synthesis and Electrochemical Property of Flowerlike LiFePO4 by Poly(ethylene glycol)-assisted Hydrothermal Process
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Flowerlike LiFePO4 particles self-assembled by plate-like crystals with about 200 nm thickness were prepared by the poly(ethylene glycol)-assisted hydrothermal synthesis. Poly(ethylene glycol) in the hydrothermal system played an important role in reducingthe thickness of the plate-like LiFePO4 crystals as a co-solvent and forming the flower-like structure as a soft template. The flowerlike LiFePO4 exhibits high discharge capacity of 140 mAh/g and shows quite good cycling performance in the lithium-ion batteries. Con-sidering that the conductive carbon in the obtained LiFePO4 is negligible, the excellent cellperformance suggests that the flowerlike LiFePO4 is a promising cathode material for the lithium-ion batteries. 相似文献
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LiFePO4:水热合成及性能研究 总被引:4,自引:0,他引:4
LiFePO4是继尖晶石型LiMn2O4[1]之后的一种新型锂离子电池正极材料,其具有结构稳定,工作电位适中(3.45VvsLi/Li )、可逆容量高、无毒价廉等优点,被认为是极具发展潜力的锂离子电池正极材料[2]。有关LiFePO4的结构[3]和性能[4]研究引人关注。目前,LiFePO4主要是采用高温固相法[5]来合成,尽管简单方便,但由于该传统方法的局限性,很难得到纯度高、粒径小、电性能好的LiFePO4。因此人们尝试用微波加热[6]、溶胶-凝胶[7]、共沉淀[8]等制备方法,希望得到理想的LiFePO4材料,但是采用水热法制备LiFePO4鲜见报道。本文采用水热法制备了纯… 相似文献
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采用水热法制备了系列富锂尖晶石型正极材料Li2+4xMn0.6+2xNi0.6-6xCr0.8O4(x=1/30,1/20,1/15,1/12),通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对其结构及电化学性能进行表征.结果表明,所制备的系列材料为富锂型高电压尖晶石结构正极材料,该系列样品在4.7 V左右有放电平台.x=1/15和x=1/12时,样品中的Cr为+3价,没有观测到Cr6+.随着x值的增大,样品中Li离子与过渡金属离子的混排减小,样品的充放电比容量逐渐增大,且2.7 V处的放电平台容量也增加.当x=1/12时,样品具有较好的充放电比容量和倍率特性,首次放电比容量为107.3 mA·h/g,20次循环后容量保持率为84.9%. 相似文献
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采用溶胶-凝胶法合成了高电位正极材料LiCoPO4,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及充放电测试考察了不同烧结条件下产物的晶体结构、微观形貌以及电化学性能.实验结果表明:在650°C下烧结12h所制备的样品为单一橄榄石型结构的LiCoPO4,产物颗粒细小(0.2-0.4μm)且分布均匀,同时具有最佳的电化学性能,其在1C倍率下的放电比容量可达到122.7mAh.g-1.此外,产物在充放电过程中均呈现两个电压平台,且随着放电倍率的增加,两个电压平台之间的区分逐渐明显,分析认为,这与充放电过程中锂离子的两步脱嵌行为有关. 相似文献
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以乙二胺四乙酸为配位剂采用水热法制备了棒状LiFePO4/C材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试等对材料进行表征。结果表明:乙二胺四乙酸对材料的形貌和电性能均有很大影响。通过加入乙二胺四乙酸,材料的形貌由不规则的颗粒变为棒状的颗粒且颗粒的厚度由140~200 nm减少至40~90 nm,材料的表面包覆约3.5nm的均匀碳层,且该材料极化较小且界面阻抗较低。0.1C放电比容量为167 mAh·g-1(接近理论容量170 mAh·g-1)。 相似文献
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以乙二胺四乙酸为配位剂采用水热法制备了棒状LiFePO4/C材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试等对材料进行表征。结果表明:乙二胺四乙酸对材料的形貌和电性能均有很大影响。通过加入乙二胺四乙酸, 材料的形貌由不规则的颗粒变为棒状的颗粒且颗粒的厚度由140~200 nm减少至40~90 nm, 材料的表面包覆约3.5 nm的均匀碳层, 且该材料极化较小且界面阻抗较低。0.1C放电比容量为167 mAh·g-1(接近理论容量170 mAh·g-1)。 相似文献
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Preparation and Electrochemical Performance of V2O3-C Dual-Layer Coated LiFePO4 by Carbothermic Reduction of V2O5
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The V2O3-C dual-layer coated LiFePO4 cathode materials with excellent rate capability and cycling stability were prepared by carbothermic reduction of V2O5. X-ray powder diffraction, elemental analyzer, high resolution transmission electron microscopy and Raman spectra revealed that the V2O3 phase co-existed with carbon in the coating layer of LiFePO4 particles and the carbon content reduced without graphitization degree changing after the carbothermic reduction of V2O5. The electrochemical measurement results indicated that small amounts of V2O3 improved rate capability and cycling stability at elevated temperature of LiFePO4/C cathode materials. The V2O3-C dual-layer coated LiFePO4 composite with 1wt% vanadium oxide delivered an initial specific capacity of 167 mAh/g at 0.2 C and 129 mAh/g at 5 C as well as excellent cycling stability. Even at elevated temperature of 55 oC, the specific capacity of 151 mAh/g was achieved at 1 C without capacity fading after 100 cycles. 相似文献
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微乳液法合成LiFePO4 / C正极材料及其电化学性能 总被引:4,自引:0,他引:4
本文采用微乳液方法合成了纳米LiFePO4 / C正极材料。制备样品分别用XRD和SEM进行表征,充放电测试其电化学性能。600 ℃制备样品为单一物相,平均粒径90 nm,在室温2.0~4.0 V (vs Li) 放电电压范围和15 mA·g-1放电速率下,首次放电容量达到159 mAh·g-1。制备样品同样展现良好的循环性能。在15 mA·g-1速率下40次循环后,制备样品放电容量仍保持首次放电容量的98.9%。优异的电化学性能得益于样品颗粒的纳米尺寸、均匀分布以及表面碳层包覆提高了活性材料的电子电导率。 相似文献
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以三价铁化合物作为铁源,采用碳热还原法一步合成得到锂离子电池正极材料LiFePO4。利用X射线衍射仪、扫描电镜、碳硫分析法和电化学性能测试方法对磷酸铁锂材料的物相结构、表面形貌、含碳量(质量分数)以及电性能进行分析研究。讨论了烧结温度、烧结时间和掺碳量对材料电性能的影响。结果表明,LiFePO4的电性能与烧结温度、时间以及掺碳量有密切的关系,在优化试验条件下制备的正极材料LiFePO4,以电流密度为17 mA·g-1充放电,首次放电容量达到141.8 mAh·g-1,80次循环后放电容量为137.7 mAh·g-1,容量保持率为97.1%。 相似文献
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采用水热和溶胶-凝胶相结合的方法,制备了具有良好电化学性能的新型多壁碳纳米管-Na3V2(PO4)3(MWCNT-NVP)复合材料(MWCNT的质量分数为8.74%). 通过场发射扫描电子显微镜表征可知,MWCNT分散在NVP纳米颗粒之间,并起到“电子导电线”的作用. 与纯Na3V2(PO4)3相比,MWCNT-NVP具有更高的比容量和更优异的循环性能. 在0.2C(35.2 mA·g-1)的电流密度下,3.0-4.5 V的电压范围内,MWCNT-NVP的初始比容量为82.2 mAh·g-1. 循环100次以后,比容量为72.3 mAh·g-1. 在1.0-3.0 V充放电时,MWCNT-NVP的初始容量为100.6 mAh·g-1. 100次循环以后,其容量保持率高达90%. 同时,交流阻抗测试表明,由于MWCNT的存在,MWCNT-NVP的导电性有了显著的提高. 以上结果表明,MWCNT-NVP是一种良好的锂离子电池电极材料. 相似文献