物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2012年
12期
2885-2892
,共8页
孙孝飞%徐友龙*%刘养浩%李璐
孫孝飛%徐友龍*%劉養浩%李璐
손효비%서우룡*%류양호%리로
磷酸铁锂%水热合成%微米颗粒%性能衰退%正极材料%锂离子电池
燐痠鐵鋰%水熱閤成%微米顆粒%性能衰退%正極材料%鋰離子電池
린산철리%수열합성%미미과립%성능쇠퇴%정겁재료%리리자전지
为深入研究大颗粒磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池正极材料的性能衰退机理并据此改善其体积能量密度和功率密度,进而切实推进该材料在电动汽车、混合动力汽车和电站储能等领域的高效广泛应用,本文通过优化水热合成条件制备了粒径为2μm的均匀微米LiFePO4颗粒粉末.在未经任何改性(包覆或掺杂)的情况下,该材料表现出本征大颗粒LiFePO4典型的充放电和循环性能,可作为后续研究的代表样品进一步考察大颗粒材料相对纳米材料性能衰退的机制和根本原因,最终通过有的放矢地改性手段获得高密度、高能量和高功率的LiFePO4正极材料.实验结果表明,增加反应物浓度、水热温度和保温时间以及降低溶液pH值均有利于LiFePO4颗粒的长大.通过比较不同粒径的LiFePO4的电化学性能确证了其随颗粒尺寸的增大而衰退.当颗粒大小由0.7μm增加到16.5μm时, LiFePO4在0.1C倍率下的放电比容量由152 mAh·g-1下降至80 mAh·g-1.同时,1C倍率下的循环测试结果表明,颗粒尺寸越大, LiFePO4的容量衰减愈严重.
為深入研究大顆粒燐痠鐵鋰(LiFePO4)鋰離子電池正極材料的性能衰退機理併據此改善其體積能量密度和功率密度,進而切實推進該材料在電動汽車、混閤動力汽車和電站儲能等領域的高效廣汎應用,本文通過優化水熱閤成條件製備瞭粒徑為2μm的均勻微米LiFePO4顆粒粉末.在未經任何改性(包覆或摻雜)的情況下,該材料錶現齣本徵大顆粒LiFePO4典型的充放電和循環性能,可作為後續研究的代錶樣品進一步攷察大顆粒材料相對納米材料性能衰退的機製和根本原因,最終通過有的放矢地改性手段穫得高密度、高能量和高功率的LiFePO4正極材料.實驗結果錶明,增加反應物濃度、水熱溫度和保溫時間以及降低溶液pH值均有利于LiFePO4顆粒的長大.通過比較不同粒徑的LiFePO4的電化學性能確證瞭其隨顆粒呎吋的增大而衰退.噹顆粒大小由0.7μm增加到16.5μm時, LiFePO4在0.1C倍率下的放電比容量由152 mAh·g-1下降至80 mAh·g-1.同時,1C倍率下的循環測試結果錶明,顆粒呎吋越大, LiFePO4的容量衰減愈嚴重.
위심입연구대과립린산철리(LiFePO4)리리자전지정겁재료적성능쇠퇴궤리병거차개선기체적능량밀도화공솔밀도,진이절실추진해재료재전동기차、혼합동력기차화전참저능등영역적고효엄범응용,본문통과우화수열합성조건제비료립경위2μm적균균미미LiFePO4과립분말.재미경임하개성(포복혹참잡)적정황하,해재료표현출본정대과립LiFePO4전형적충방전화순배성능,가작위후속연구적대표양품진일보고찰대과립재료상대납미재료성능쇠퇴적궤제화근본원인,최종통과유적방시지개성수단획득고밀도、고능량화고공솔적LiFePO4정겁재료.실험결과표명,증가반응물농도、수열온도화보온시간이급강저용액pH치균유리우LiFePO4과립적장대.통과비교불동립경적LiFePO4적전화학성능학증료기수과립척촌적증대이쇠퇴.당과립대소유0.7μm증가도16.5μm시, LiFePO4재0.1C배솔하적방전비용량유152 mAh·g-1하강지80 mAh·g-1.동시,1C배솔하적순배측시결과표명,과립척촌월대, LiFePO4적용량쇠감유엄중.
