lifepo4锂电池

《lifepo4锂电池》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LiFePO4锂电池林志伟20111897LiFePO4电池的简介LiFePO4的优点LiFePO4的不足和改进LiFePO4的制备LiFePO4电池的前景LiFePO4电池的简介LiFePO4电池是一种以LiFePO4做正极材料的锂电池自1997年美国德克萨斯州立大学GOODENOUGH等报道了磷酸铁锂的可逆嵌脱锂特性以来，该材料得到了极大重视，广泛研究和迅速的发展，目前已进入实用阶段。与传统的锂离子电池正极材料LiMn2O4和LiCoO2相比，LiFePO4原料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染LiFePO4电池的简介正极：LiFePO4-2e=Li++

2、Fe3+PO43-负极：Li++Fe3+PO4+2e-=LiFePO4总反应：LiFePO4-2e+H+=Li+Fe3++PO43-+H+LiFePO4锂电池的优点LiFePO4锂电池的优点一超长寿命二成本低廉三绿色环保四安全性高五超大容量六快速充放七无记忆效应八耐高温性好LiFePO4的不足材料扩散系数小&导电性差Li+在LiFePO4中嵌入脱出的过程中，LiFePO4的晶格会相应地产生膨胀和收缩，其晶格中八面体之间的PO4四面体使体积变化受到限制，导致Li+的扩散速率很低。LiFePO4的不足振实密度较低,导致其体积比能量较低Fe~(2+)易被氧化,造成

3、其合成困难,且在合成过程中常采用价格较昂贵的Fe~(2+)化合物为铁源,增加了材料的制备成本LiFePO4的改进表面包覆导电材料是改善材料电导率的常用方法。导电材料用得较多的是碳和金属粒子。导电添加剂在LiFePO4中分散或包覆导电碳，一方面可增强粒子间的导电性，减少电池的极化，另一方面还能为LiFePO4提供电子隧道，以补偿Li+脱嵌过程中的电荷平衡，这也是研究者首选的LiFePO4的改性方法。LiFePO4的改进LiFePO4的粒子半径的大小对电极容量有很大的影响。唐致远等用共沉淀法合Fe0.97Mn0.03PO4前驱体，再通过碳热还原法合成多元掺杂Li

4、0.97+δTi0.03Fe0.97Mn0.03-δPO4/C复合材料，在0.2，1，5，10C倍率下放电，首次放电比容量分别为134.0，133.4，130.1和127.2mA.h/g，并表现出良好的循环性能。郑明森等则采用固相法将Cu2+掺杂至LiFePO4样品中，同时在1C倍率下放电，比容量提高了20%。LiFePO4的制备固相合成法固相合成法是电极材料制备中最为常用的一种方法，也是早期合成LiFePO4的主要方法。熊学等采用固相法，以碳酸锂、草酸亚铁和磷酸二氢铵为原料，合成出纯相的LiFePO4样品，并考察了不同合成条件对产品性能的影响。研究结果表明

5、：在750℃下烧结24h合成的LiFePO4材料具有完整的结晶度、规则的晶体形貌和均匀的粒径(约0.5μm)，以0.2mA电流充放电的首次放电比容量为136.1mA.h/g。LiFePO4的制备水热合成法此法也是制备磷酸铁锂的一种常见方法，一般是先将铁源和磷酸盐混合，再向其中逐渐加入锂源溶液，搅拌均匀后放人高压反应釜中，在高于100℃下生成磷酸铁锂。K．Shiraishi等用LiOH，FeSO4和(NH4)3PO4为原料，在170℃水热处理12h，当Li，Fe，P物质的量比为2.5：1：1时得到纯相LiFePO4。T．Takeucm等用LiOH．H2O，Fe

6、SO4·7H2O和NH4H2PO4为原料，在L1，Pe，P物质的量比为2.5：1：1条件下，在220℃水热处理5h，用Na2SO3·7H2O(FeSO4与Na2SO4物质的量比为1：0.2)作还原剂以防止二价铁的氧化，而后在600℃用火花等离子体烧结5min，形成LiFePO4/C复合物。LiFePO4的制备溶胶-凝胶法该方法一般采用适当的无机盐或有机醇盐作为前驱体，母体经水解、聚合、成核、生长等过程形成溶胶，在一定条件下凝胶化，再经干燥、热处理制成产品。林燕等采用溶胶-凝胶法以L-醇为碳源，分别由二价铁源(草酸亚铁)和三价铁源(硝酸铁)制备出LiFePO4

7、/C的样品，结果发现，使用二价铁源得到的样品电化学性能均强于三价铁源。C．Miran等将物质的量比为1：2：3的Li3PO4H3PO4和柠檬酸铁溶解在蒸馏水中，在60℃下搅拌1h，然后在相同温度下干燥24h。对其进行充分研磨，在氩气保护下在700℃焙烧1h，得到多孔单晶的LiFePO4。LiFePO4的制备液相共沉积法C．Amold等采用液相共沉积法，在控制pH下，在相应的盐溶液中共沉积出磷酸亚铁和磷酸锂前驱体，将该前驱体在650-800℃焙烧制得LiFePO4。该材料在0.05C和0.5C倍率充放电，比容量分别为160mA.h/g和145mA.h/g。Li

8、FePO4电池的前景当前，锂离子电池由于具有工作电压