以金属铁粉为原料磷酸铁锂的制备和性能研究-论文.pdf

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1、第38卷第3期稀有金属2014年5月V01．38No．3CHINESEJOURNALOFRAREMETALSMIdv2014以金属铁粉为原料磷酸铁锂的制备和性能研究阚素荣，卢世刚，金维华(北京有色金属研究总院动力电池研究中心，北京100088)摘要：以1～3m金属铁粉和磷酸二氢锂为原料，采用高温固相法合成了无碳磷酸铁锂。通过x射线衍射(XnO)，扫描电镜(SEM)和电化学测试等方法对合成的磷酸铁锂材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征。研究结果表明，采用l～3Ixna的金属铁粉和磷酸二氢锂为原料，高温固相法合成了具有橄榄石晶体结构的磷酸铁锂材料，粉末近似球形，振实密度较高，一次颗粒200～3

2、00nm。600℃合成的磷酸铁锂存在杂质相，650～750oC下合成的磷酸铁锂具有完整的橄榄石晶体结构，产物为纯相。无碳的磷酸铁锂呈浅灰色，600～750oC下合成的磷酸铁锂材料0．1C充放电存在平台，显示两相充放电特性，比容量均在100mAh-g左右，且极化较大。用蔗糖对其进行包覆改性得到碳包磷酸铁锂，其颜色呈黑色，改性后的磷酸铁锂电化学性能有了较大的提高，0．1C比容量达到了154mAh·g_，充电平台和放电平台之间的极化明显降低，具有较好的循环稳定性。关键词：金属铁粉；磷酸铁锂；固相法；包覆；性能doi：10．13373／j．cnki．cjrm．2014．03．015中图分类号：061

3、4．111；TM912．9文献标识码：A文章编号：0258—7076(2014)03—0441—06PreparationofLiFeeO4bySolid-StateMethodwithFePowderandItsPerformanceKanSurong，LuShigang，JinWeihua(R&DCentreforVechicleBatteryandEnergyStorage，GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals，Beo'ing100088，China)Abstract：ThecathodematerialofCfreeLiFePO4wa

4、ssynthesizedbysolid—statemethodwith1—3mFepowderandLiH2PO4．Thecrystallinestructure，morphologyofparticles，andelectrochemicalperformancesofthesampleswereinvestigatedbyX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)andchargedischargetest．TheresultsshowedthatcathodematerialsofCfreeLiFePO4werenear．

5、sphericalprimaryparticlesof200—300nmwiththeolivinetypeLiFePO4structureandhightapdensity．Impuritywasdetec—tedintheCfreeLiFePOdpreparedat600℃．TheXRDpatternindicatedthatpurephaseforCfreeLiFePO4preparedat650～750oChadcompleteolivinetypestructurecharacteristic．TheCfreeLiFePOdpreparedat600～750℃withlightgr

6、eycolorhadtwophasecharge．dischargefeaturebothwiththedischargecapacityof100mAh·g。。andshowedadischargeplateauwhenchargedischargeat0．1C．ThepolarizationbetweenthechargeanddischargeplateauisseriousforCfreeLiFePO4．Aftercoatingwithsucrose，theelectro—chemicalperformancewasgreatlyimprovedwithdischargecapaci

7、tyof154mAh·g～，havinggoodcapacityretention．ThepolarizationoftheCcoatedLiFePO4betweenthechargeanddischargeplateauwaslowerthanthatofLiFePO4．Keywords：Fepowder；LiFePO4；solid—statemethod；coating；performance作为锂离子电