LiFePO4表面碳包覆方法中碳源的碳化研究

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1、万方数据第24卷第2期2008年6月上海电力学院学报JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerV01．24．No．2June2008文章编号：1006—4729(2008)02—0172—06LiFeP04表面碳包覆方法中碳源的碳化研究串张俊喜1，曹小卫1，一，李雪1”，徐娜1，颜立成3(1．上海电力学院能源与环境工程学院，上海200090；2．上海大学环境与化学工程学院，上海200072；3．杭州师范大学教务处，浙江杭州310036)摘要：采用热重分析(TG．DTA)和扫描电子显微镜(SEM)研

2、究了磷酸铁锂碳包覆工艺中不同碳源的碳化过程以及碳化产物的形貌特征．实验选取了抗坏血酸、蔗糖、葡萄糖、醋酸纤维、环糊精，以及酚醛树脂等几种有机物作为碳源，根据测试结果结合不同类型碳源的物理、化学性质，分析了不同类型碳源的碳化过程及其碳化产物的形成．围绕磷酸铁锂的电极过程的需要，对碳源的选择作了分析讨论．关键词：碳包覆；碳源；碳化；LiFePO．中图分类号：TQl27．1+2文献标识码：AStudyontheCarbonationofCarbonSourceintheCarbonCoatingTreatmentofLiFeP04ZHANGJu

3、n-xi‘，CAOXiao．weil，一，LIXuel”，XUNal，YANLi．chen93(1．SchoolofThermalPowerandEnvironmentalEngineering，ShanghaiUaitersityofElectricPower，Shanghai200090，China；2．&hodofThermalPower&EnviromnentalEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China；3．HangzhouTeachersUniversity，Hang

4、zhou310036，China)Abstract：ThecarbonationofvariouscarbonflourcesincarboncoatingprocessofLiFeP04isinvestigatedbyusingsimultaneousthermogravimctric-differentialthermalanalysis(TG·DTA)andscanningelectronmicroscopy(SEM)methods．Thecarbonationmechanismsofvariouscarbonsourcesarea

5、nalyzedaccordingtotIleresultsofmeasurementsandthephysicalandchemicalpropertiesoftheorganiccompoundsthatactascarbonsource．Combinedwiththecarboncoatingprocess，thechoiceofcarbonsourceisalsodiscussed．Keywords：carboncoating；carbonsource；carbonation；LiFeP04LiFePO．作为一种新型的锂离子电池正极

6、材料，以其原料来源广、热稳定性高、环境友好无污染等优点而成为最具潜力的正极材料之一．由于结构固有的限制，LiFePO。的导电性能和锂离子收稿日期：2008—02—25(特约稿)作者简介：张俊喜(1969一)，男，教授，山西汾西人．主要从事材料化学、电化学的研究和应用．E-mail：zhangjunxi@shiep．edu．cn．基金项目：教育部科技研究重点项目(205055)；中国航天科工集团支撑技术基金项目(DLOI-2004)；上海市重点学科建设基金(P1304)；上海市科学技术委员会研发基地专项基金(06DZ22010)．万方数据张

7、俊喜，等：LiFePO。表面碳包覆方法中碳源的碳化研究173在材料本体及固液界面之间的迁移速度很大程度上限制了LiFePO。的电化学性能，影响了这一材料在商业化电池中的应用．因此，提高LiFePO。的离子及电子传导率就成为近期的研究热点．在改性的方法研究中发现碳包覆是一种有效的手段，Prosini通过在烧结时添加导电炭黑的方法使LiFePO。的导电性能大大提高¨1，Ravet和Chen在碳包覆方法和碳源选择方面作了有益的尝试[2’3】．从已有的报道来看，在碳包覆中采用不同的碳源和不同的添加方法，所得结果也有所不同[4．5J．实际上，碳包覆

8、方法在此之前已是其他功能性复合材料的研究热点之一【6。8J．但在磷酸铁锂的碳包覆研究中，对包覆过程中碳源的碳化进行研究的报道较少一J，尤其是对不同类型碳源碳化的规律性研究更是有待深入．本文考察