无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2014年
6期
1403-1412
,共10页
孙孝飞%徐友龙%陈国岗%李彤%贾蓂瑞%李璐
孫孝飛%徐友龍%陳國崗%李彤%賈蓂瑞%李璐
손효비%서우룡%진국강%리동%가명서%리로
磷酸铁锂%化学脱锂%质子嵌入%正极材料%锂离子电池%能量存储
燐痠鐵鋰%化學脫鋰%質子嵌入%正極材料%鋰離子電池%能量存儲
린산철리%화학탈리%질자감입%정겁재료%리리자전지%능량존저
lithium iron phosphate%chemical delithiation%proton insertion%cathode material%lithium ion battery%energy storage
化学脱锂被广泛用于研究锂离子电池活性材料脱锂前后结构与性能的相互关系.本文通过改进的固相烧结法制备了粒径约12.61 μm的超大颗粒LiFePO4粉末,分别在乙腈和水溶液体系中采用NO2BF4和K2S2O8作为氧化剂对其进行化学脱锂,探讨了两种氧化体系所得到的FePO4在晶体结构、颗粒形貌和电化学性能等方面的差异.实验结果表明,溶剂亦高度参与了脱锂反应,特别是K2S2O8氧化得到的FePO4中存在大量O-H基团,除未被烘干的H2O外,说明LixFePO4(0≤x≤1)在强氧化性水溶液中可能存在质子嵌入.伴随反应过程中搅拌分散、物质溶解、化学脱锂和质子嵌入等协同作用,使所得FePO4的晶胞体积和颗粒尺寸明显减小,最终导致充放电曲线畸变、阻抗增大和容量降低.虽然低温退火可去除大部分O-H,但是不可逆的结构和形貌改变导致电池性能依然无法与初始LiFePO4相比.与此相反,采用NO2BF4有机溶液体系脱锂得到的FePO4没有发生明显的结构、形貌和性能变化,因而是一种更加可靠的LiFePO4化学脱锂体系.
化學脫鋰被廣汎用于研究鋰離子電池活性材料脫鋰前後結構與性能的相互關繫.本文通過改進的固相燒結法製備瞭粒徑約12.61 μm的超大顆粒LiFePO4粉末,分彆在乙腈和水溶液體繫中採用NO2BF4和K2S2O8作為氧化劑對其進行化學脫鋰,探討瞭兩種氧化體繫所得到的FePO4在晶體結構、顆粒形貌和電化學性能等方麵的差異.實驗結果錶明,溶劑亦高度參與瞭脫鋰反應,特彆是K2S2O8氧化得到的FePO4中存在大量O-H基糰,除未被烘榦的H2O外,說明LixFePO4(0≤x≤1)在彊氧化性水溶液中可能存在質子嵌入.伴隨反應過程中攪拌分散、物質溶解、化學脫鋰和質子嵌入等協同作用,使所得FePO4的晶胞體積和顆粒呎吋明顯減小,最終導緻充放電麯線畸變、阻抗增大和容量降低.雖然低溫退火可去除大部分O-H,但是不可逆的結構和形貌改變導緻電池性能依然無法與初始LiFePO4相比.與此相反,採用NO2BF4有機溶液體繫脫鋰得到的FePO4沒有髮生明顯的結構、形貌和性能變化,因而是一種更加可靠的LiFePO4化學脫鋰體繫.
화학탈리피엄범용우연구리리자전지활성재료탈리전후결구여성능적상호관계.본문통과개진적고상소결법제비료립경약12.61 μm적초대과립LiFePO4분말,분별재을정화수용액체계중채용NO2BF4화K2S2O8작위양화제대기진행화학탈리,탐토료량충양화체계소득도적FePO4재정체결구、과립형모화전화학성능등방면적차이.실험결과표명,용제역고도삼여료탈리반응,특별시K2S2O8양화득도적FePO4중존재대량O-H기단,제미피홍간적H2O외,설명LixFePO4(0≤x≤1)재강양화성수용액중가능존재질자감입.반수반응과정중교반분산、물질용해、화학탈리화질자감입등협동작용,사소득FePO4적정포체적화과립척촌명현감소,최종도치충방전곡선기변、조항증대화용량강저.수연저온퇴화가거제대부분O-H,단시불가역적결구화형모개변도치전지성능의연무법여초시LiFePO4상비.여차상반,채용NO2BF4유궤용액체계탈리득도적FePO4몰유발생명현적결구、형모화성능변화,인이시일충경가가고적LiFePO4화학탈리체계.
