不同碳源对LiFePO4／C复合正极材料电化学性能的影响
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电测 试 结 果 显 示 ， 碳 后 的 Ｌ Ｆ Ｐ Ｃ放 电 比容 量 和 循 环 性 能 均 得 到 明显 改善 ， 加 聚 乙烯 醇 的 Ｉ Ｆ Ｐ Ｃ 覆 ｉｅ Ｏ ／ 添 ｅＯ ／ ｉ
首 次放 电容 量达 ｌ ２ ９ｍＡ ・ｈ・ｇ ， 放 电循 环 ２ ４ ． 充 Ｏ周 后 ， 放 电 容 量 仍 为 １ ３ １ＩＡ ・ｈ・ｇ 。 其 ４ ． ３ ３ ． 关 键 词 ： Ｆ Ｐ Ｉ ｅ Ｏ ； 离子 电 池 ；固相 合 成 ；正 极 材 料 ｉ 锂
第 ３ 卷 第 ６期 ｌ ２０ ０ ８年 ｌ ２月
武
汉
科
技
大学学源自报 Ｖｏ ． ｉ ３１， ． Ｎｏ ６ Ｄｅ ． ００ ｅ２ ８
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
ＬＦ Ｐ ｃ复合 材 料 。 罗绍 华 等 先 烧 结 成 预 ｉｅ Ｏ ／
合 料粉 体 ， 加入 聚 乙烯醇水 溶 液进行 手 工造粒 ， 再 煅 烧制 备 ＬＦ Ｐ ｃ复合 材料 ， 合材 料 的 电化 ｉｅ Ｏ ／ 复
学 性 能 均 有 良好 的 表 现 。
性能 优 良、 价格 便 宜 的正 极 材 料 是 锂 离 子 电 池商 业化 发展 的关 键 ［ ， 统 的锂 离 子 蓄 电池 正 极 材 传 料集 中于 锂 的 过 渡 金 属 氧 化 物 如 Ｌ ＭＯ （ — ｉ Ｍ
不 同碳 源 对 Ｌ Ｆ Ｐ ／ 复 合 正 极 材 料 ｉ ｅ Ｏ４ Ｃ 电化 学 性 能 的影 响
易 德 莲 ，黄 鹂 ，吕小 龙 。雷 艳 黄 峰 ， ， ，赵 敏 伦
（ ．武 汉 科 技 大 学 应 用 化 学 研 究 所 ， 北 武 汉 ，３０ １２ 武汉 科 技 大 学 材 料 与 冶 金 学 院 ， １ 湖 ４ ０ ８ ；． 湖北 武 汉 ，３０ １ ４０８）
Ｃ ， ， ） ＬＭｎＯ 。但 Ｌ Ｃ ０ 成本 高 ， ｏ ＮｉＭｎ 和 ｉ ２ ｉｏ ２ 资源
贫乏 ， 毒性 大 ， 耐过充 性差 ； 酸 锂 （ ｉ Ｏ。 镍 ＬＮｉ ）制备
困难 ， 热稳 定性 差 ； ｉ ＬＭｎ Ｏ 资源 丰 富 ， 格 便 宜 ， 价
１ 试 验
１ １ 样 品 的 制 备 ．
无 毒 ， 电容量 较低 ， 温稳定 性 和循 环稳定 性 较 但 高
差 。研 究发 现 ， ｉｅ Ｏ 具 有 良好 的 热 稳 定 性 和 ＬＦ Ｐ
将 化 学 计 量 比的 锂 源 原 料 Ｆ Ｃ Ｏ ｅ ・２ Ｏ Ｈ：
（ 分析 纯 ， 同 ） ＮＨ Ｈ Ｐ ＬＯＨ 分别 与碳 源 下 ， Ｏ ，ｉ 原 料 蔗糖 （ 分析 纯 ， 同） 葡 萄糖 、 乙烯醇 （ 口 下 、 聚 进
摘 要 ： 不 同碳 源 （ 糖 、 萄糖 、 乙烯 醇 ） 料 ，采 用 两 步 固相 法 制 备 ＬＦ Ｐ Ｃ 复 合 锂 离子 电 池 正 极 材 取 蔗 葡 聚 原 ｉｅ Ｏ ／ 料 ， 其 进 行 Ｘ Ｄ 和 电化 学性 能 测试 。ＸＲ 分析 表 明 ， 制产 物 均 为 单 一 相 的 橄 榄 石 型 晶体 结 构 ； 流 充 放 对 Ｒ Ｄ 所 恒
锂 的原料 与含 碳有 机 物球磨 混合 后再煅 烧 。对后
者含 碳有 机物 研究 应用 较 多的有 蔗糖 、 萄糖 、 葡 聚 乙烯 醇等 。李 于华 等 以蔗糖 为碳 源 ， 采用 烧 结一
球 磨一 烧法 制备 ＬＦ Ｐ ｃ复 合 材 料 。刘 素琴 煅 ｉｅ Ｏ ／ 等 先 制 备 Ｆ Ｐ 再加 葡萄 糖 为碳 源 煅烧 制 备 ｅＯ ，
本研 究 采取 第 ２种 碳 包 覆 方 法 ， 分 别 将 ３ 先
种 不 同碳 源 原料 （ 蔗糖 、 萄糖 、 乙烯醇 ） 葡 聚 与锂 源
原料 混 合 球磨 ， ４ ０ｈ 预烧 ， 其 充 分 分解 ， 在 ２ Ｃ下 使 于 ７ ０℃下煅 烧制 得 包覆碳 的 复合材 料 。 ０
分装） 在丙 酮 介 质 中球 磨 混 合 （ 与 碳 摩 尔 比 为 锂
１ ０：１ ， 磨 ２ ）球 ４ｈ后 即得 试 验 所 需 前驱 物 ； 前 将
驱 物在 Ａｒ Ｈ （ 一５ ｏ 混合 气氛 中于 ４ ０℃预 ／ Ｖ） ２
中 图 分 类 号 ：６ ４ １ １ Ｔ ９ ２ ９ ０ １ ． 】 ； Ｍ ｌ ．
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ４３ ４ （０ ８ ０ —５９０ １ ７—６ ４ ２ ０ ） ６０ ７—４
锂 离 子 电池 因具 有 电压 高 、 能 大 、 命 长 、 蓄 寿 工作 温度 范 围宽和 污染 小等 其他 电池 无法 比拟 的 优点 ， 因而 在新 兴 高 技 术便 携 式 电子 产 品如 手 提 电脑 、 无绳 电动 工具 、 摄像 机 和移 动 电话等 方 面得
优 良的循环 性 能 ， 认 为 是 新 一 代 最 有 希 望 的 ］被 锂 离子 电池 正 极 材 料 之 一 ， ＬＦ Ｐ 在 电 导 但 ｉｅ Ｏ 存 率 和离 子扩 散 速 率 低 的 问题 。 目前 ， 决 该 问 题 解
的方法 主要 有 两 种 ： 是 对 ＬＦ Ｐ 行 体 相 掺 一 ｉｅ Ｏ 进 杂 ， 在 锂 位 或 铁 位 掺 杂 金 属 离 子 ； 是 制 备 即 二
到广泛 应用 ， 此外 ， 在 电动 汽车 、 还 国防工业 、 间 空 技 术等 方 面有着 广 阔 的应 用前 景 和发 展空 间 。该 项技 术 的每一 次 重大 突破 均来 源 于新材 料 的应 用 和新 构 思 的实施 ［ ， 中负极 新 材料 的研 究 主要 １ 其 ］ 集 中在 Ｓ ｎ基 氧 化 物 的制 备 及 表 面 改 性 方 面 。 ］
首 次放 电容 量达 ｌ ２ ９ｍＡ ・ｈ・ｇ ， 放 电循 环 ２ ４ ． 充 Ｏ周 后 ， 放 电 容 量 仍 为 １ ３ １ＩＡ ・ｈ・ｇ 。 其 ４ ． ３ ３ ． 关 键 词 ： Ｆ Ｐ Ｉ ｅ Ｏ ； 离子 电 池 ；固相 合 成 ；正 极 材 料 ｉ 锂
第 ３ 卷 第 ６期 ｌ ２０ ０ ８年 ｌ ２月
武
汉
科
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大学学源自报 Ｖｏ ． ｉ ３１， ． Ｎｏ ６ Ｄｅ ． ００ ｅ２ ８
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
ＬＦ Ｐ ｃ复合 材 料 。 罗绍 华 等 先 烧 结 成 预 ｉｅ Ｏ ／
合 料粉 体 ， 加入 聚 乙烯醇水 溶 液进行 手 工造粒 ， 再 煅 烧制 备 ＬＦ Ｐ ｃ复合 材料 ， 合材 料 的 电化 ｉｅ Ｏ ／ 复
学 性 能 均 有 良好 的 表 现 。
性能 优 良、 价格 便 宜 的正 极 材 料 是 锂 离 子 电 池商 业化 发展 的关 键 ［ ， 统 的锂 离 子 蓄 电池 正 极 材 传 料集 中于 锂 的 过 渡 金 属 氧 化 物 如 Ｌ ＭＯ （ — ｉ Ｍ
不 同碳 源 对 Ｌ Ｆ Ｐ ／ 复 合 正 极 材 料 ｉ ｅ Ｏ４ Ｃ 电化 学 性 能 的影 响
易 德 莲 ，黄 鹂 ，吕小 龙 。雷 艳 黄 峰 ， ， ，赵 敏 伦
（ ．武 汉 科 技 大 学 应 用 化 学 研 究 所 ， 北 武 汉 ，３０ １２ 武汉 科 技 大 学 材 料 与 冶 金 学 院 ， １ 湖 ４ ０ ８ ；． 湖北 武 汉 ，３０ １ ４０８）
Ｃ ， ， ） ＬＭｎＯ 。但 Ｌ Ｃ ０ 成本 高 ， ｏ ＮｉＭｎ 和 ｉ ２ ｉｏ ２ 资源
贫乏 ， 毒性 大 ， 耐过充 性差 ； 酸 锂 （ ｉ Ｏ。 镍 ＬＮｉ ）制备
困难 ， 热稳 定性 差 ； ｉ ＬＭｎ Ｏ 资源 丰 富 ， 格 便 宜 ， 价
１ 试 验
１ １ 样 品 的 制 备 ．
无 毒 ， 电容量 较低 ， 温稳定 性 和循 环稳定 性 较 但 高
差 。研 究发 现 ， ｉｅ Ｏ 具 有 良好 的 热 稳 定 性 和 ＬＦ Ｐ
将 化 学 计 量 比的 锂 源 原 料 Ｆ Ｃ Ｏ ｅ ・２ Ｏ Ｈ：
（ 分析 纯 ， 同 ） ＮＨ Ｈ Ｐ ＬＯＨ 分别 与碳 源 下 ， Ｏ ，ｉ 原 料 蔗糖 （ 分析 纯 ， 同） 葡 萄糖 、 乙烯醇 （ 口 下 、 聚 进
摘 要 ： 不 同碳 源 （ 糖 、 萄糖 、 乙烯 醇 ） 料 ，采 用 两 步 固相 法 制 备 ＬＦ Ｐ Ｃ 复 合 锂 离子 电 池 正 极 材 取 蔗 葡 聚 原 ｉｅ Ｏ ／ 料 ， 其 进 行 Ｘ Ｄ 和 电化 学性 能 测试 。ＸＲ 分析 表 明 ， 制产 物 均 为 单 一 相 的 橄 榄 石 型 晶体 结 构 ； 流 充 放 对 Ｒ Ｄ 所 恒
锂 的原料 与含 碳有 机 物球磨 混合 后再煅 烧 。对后
者含 碳有 机物 研究 应用 较 多的有 蔗糖 、 萄糖 、 葡 聚 乙烯 醇等 。李 于华 等 以蔗糖 为碳 源 ， 采用 烧 结一
球 磨一 烧法 制备 ＬＦ Ｐ ｃ复 合 材 料 。刘 素琴 煅 ｉｅ Ｏ ／ 等 先 制 备 Ｆ Ｐ 再加 葡萄 糖 为碳 源 煅烧 制 备 ｅＯ ，
本研 究 采取 第 ２种 碳 包 覆 方 法 ， 分 别 将 ３ 先
种 不 同碳 源 原料 （ 蔗糖 、 萄糖 、 乙烯醇 ） 葡 聚 与锂 源
原料 混 合 球磨 ， ４ ０ｈ 预烧 ， 其 充 分 分解 ， 在 ２ Ｃ下 使 于 ７ ０℃下煅 烧制 得 包覆碳 的 复合材 料 。 ０
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１ ０：１ ， 磨 ２ ）球 ４ｈ后 即得 试 验 所 需 前驱 物 ； 前 将
驱 物在 Ａｒ Ｈ （ 一５ ｏ 混合 气氛 中于 ４ ０℃预 ／ Ｖ） ２
中 图 分 类 号 ：６ ４ １ １ Ｔ ９ ２ ９ ０ １ ． 】 ； Ｍ ｌ ．
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ４３ ４ （０ ８ ０ —５９０ １ ７—６ ４ ２ ０ ） ６０ ７—４
锂 离 子 电池 因具 有 电压 高 、 能 大 、 命 长 、 蓄 寿 工作 温度 范 围宽和 污染 小等 其他 电池 无法 比拟 的 优点 ， 因而 在新 兴 高 技 术便 携 式 电子 产 品如 手 提 电脑 、 无绳 电动 工具 、 摄像 机 和移 动 电话等 方 面得
优 良的循环 性 能 ， 认 为 是 新 一 代 最 有 希 望 的 ］被 锂 离子 电池 正 极 材 料 之 一 ， ＬＦ Ｐ 在 电 导 但 ｉｅ Ｏ 存 率 和离 子扩 散 速 率 低 的 问题 。 目前 ， 决 该 问 题 解
的方法 主要 有 两 种 ： 是 对 ＬＦ Ｐ 行 体 相 掺 一 ｉｅ Ｏ 进 杂 ， 在 锂 位 或 铁 位 掺 杂 金 属 离 子 ； 是 制 备 即 二
到广泛 应用 ， 此外 ， 在 电动 汽车 、 还 国防工业 、 间 空 技 术等 方 面有着 广 阔 的应 用前 景 和发 展空 间 。该 项技 术 的每一 次 重大 突破 均来 源 于新材 料 的应 用 和新 构 思 的实施 ［ ， 中负极 新 材料 的研 究 主要 １ 其 ］ 集 中在 Ｓ ｎ基 氧 化 物 的制 备 及 表 面 改 性 方 面 。 ］
