磷酸铁锂表面碳包覆研究进展.pdf

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1、第7&卷第"期电化学WM;./7&///LM./"7#&9年1月P,QRL6'/,)/@'@N3R,NS@4TU3RVPKF.//7#&9!"#!&#.&"7#>XY.*;*DZ[MDE*B.&-&$91./&%012#3!&$$18"-%&=7$&9?$"8$7$&8&$//$%&'&(%)

2、包覆研究进展!张宁!刘永畅!陈程成!朱智强!陶占良!陈军!南开大学化学学院"先进能源材料化学教育部重点实验室"天津化学化工协同创新中心"天津"#$$%&#摘要!橄榄石结构的'()*+,-具有电压平台平稳$价格低廉$原料丰富和环境友好等优点"得到了人们的广泛关注./然而"纯'()*+,-的离子和电子导电性较差"其大范围应用受限0/研究表明"对'()*+,-表面进行碳包覆可以有效提升其电化学性能0/结合国内外研究现状"本文综述了不同的碳包覆方法$碳源种类对'()*+,-电化学性能的影响"以及碳包覆提升'()*+,-正极材料电化学性能的作用机制0/关键词

3、!'()*+,-%碳包覆%正极材料%锂离子电池中图分类号!,1-12/345&&///////////////////////////!!!!!!!!!!!文献标识码!6!!锂离子电池作为先进的电化学储能和转化体团聚"减小电极的极化效应"而且还能为'()*+,-中系"在便携式电子设备用电源方面已经得到了广d的'(提供电子通道"使锂离子的脱嵌更加容易./研泛的应用"并在向混合电动汽车!S@W_($纯电动汽究表明"不同的包覆方法和碳源种类对'()*+,-电车!@W_(和可再生能源储存!太阳能$风能等(以及化学性能的影响是不同的./本文综述了'()*+,

4、-]N智能电网等领域延伸"但制备低价格$高性能和高正极材料的研究进展"并对制备'()*+,-]N复合材`&87a安全性的锂离子电池仍然存在挑战.料常用的碳包覆方法$碳源种类以及碳包覆的作锂离子电池正极材料对电池容量$循环寿命$安用机制作了总结./全性和价格有着重要的影响"成为制约锂离子电池,不同的碳包覆方法对6%7'8"的9大规模推广应用的瓶颈./目前"商业化应用的无机正电化学性能的影响极材料主要包括'(NM,7$'(4F7,-$'()*+,-$三元常见的碳包覆方法有两种&一种是原位碳包覆"材料'(L(-NM.4F/,7!L4N(和'(L(-NM.

5、6;/,7!LN6(`"89a8&即在'()*+,-的前驱体中加入碳源"形成'()*+,-等./其中"'()*+,-比容量较高!&%$/B6E*b("循的同时在颗粒表面原位形成碳包覆层%另一种是环寿命长"高温稳定性良好"价格低廉"环境友好"非原位碳包覆"即制备出'()*+,-后"再进行碳包放电平台与目前使用的电解液相匹配!".-9/W/c_./d覆./原位碳包覆法在碳化过程中会产生气体"有一'(X'(("自&55%年eMMJ*FMKbE等首次报道以来"`18&&a定造孔作用"可以增大材料比表面积./同时"原位迅速得到了人们的广泛研究./85生成的碳

6、可以抑制颗粒的长大"缓解颗粒团聚现然而纯'()*+,-的导电性很差"电导率约为&$/8&8"8&898&象"提升颗粒之间的电子传导性./原位碳包覆是目U*DB!'(NM,7&&$/U*DB"'(4F7,-&&$/U*DB("前最为有效的包覆方法./非原位碳包覆方法的效限制了其倍率性能和循环寿命./人们研究了许多方法来提升'()*+,-的电化学性能"例如添加导电果取决于'()*+,-颗粒的分散状态和粒径大小"一`&7a+阳离子掺杂`&"a$碳包覆`&-a$减般来说"粒径较小"分散均匀"碳包覆效果越好./NK]6b的纳米粉末小颗粒尺寸`&9a等./其中

7、"碳包覆是一种提升'()*+,,:,原位碳包覆-倍率性能和循环寿命的重要方法"常用以改善&#固相制备'()*+,-的电化学性能./对'()*+,-进行碳包覆不固相合成是一种传统的制备'()*+,-]N复合`&1a仅能够增强'()*+,-的导电性"抑制晶粒的长大和材料的方法./首先将含有锂源$磷源和二价铁源收稿日期&7$&-8&7871"修订日期&7$&98$-8$7////:通讯作者"3*;1877?7"9$1>$>"@ABC(;&DE*FCGDHFCFIC(0*JK0DF国家科技部5%"计划'LM0/7$&&NO5"95$$("国家自然科

8、学基金项目)LM./7&7"&$$9(资助和中央高校基本科研业务费资助!!G!!电化学!"#$年的原料低温处理!制备成前驱