磷酸铁锂正极材料制备方法的研究进展

高压实密度磷酸铁锂正极材料的工程技术应用研究与展望

目录

1. 内容概览................................................2

1.1 研究背景.............................................2

1.2 研究目的.............................................3

1.3 研究方法.............................................4

2. 高压实密度磷酸铁锂正极材料的发展现状....................5

2.1 磷酸铁锂正极材料简介.................................6

2.2 高压实密度磷酸铁锂正极材料的研究进展.................7

2.3 国内外研究现状分析...................................9

3. 高压实密度磷酸铁锂正极材料的制备工艺...................10

3.1 原料准备............................................12

3.2 混合与球磨..........................................13

3.3 挤压成型............................................14 3.4 烧结处理............................................15

3.5 其他相关工艺........................................17

4. 高压实密度磷酸铁锂正极材料的性能评价与应用.............18

锂离子电池正极材料的研究

锂离子电池是一种新型的新绿色二次电池，由于其电压高、容量高、体积小、重量轻、循环寿命长、安全性能好，无记忆效应等优点已广泛应用于各类便携式电子产品(移动电话、PDA、笔记本电脑、ipod 等）中，并将成为电动汽车和混合动力汽车的主要动力源，被认为是最有竞争力和最有发展潜力的二次电池。锂离子电池的关键材料之一是正极材料，目前商品化锂离子电池的正极材料主要是LiCoO2，但存在成本高、实际比容量偏低、抗过充电性能差、安全性能不佳等问题，严重阻碍了锂离子电池的进一步发展，限制了它在更广领域的应用，迫切需要研究者开发出成本低、性能优良、安全性高的锂离子电池正极材料以满足电动汽车等新兴行业的需求。锂离子电池正极材料不仅作为电极材料参与电化学反应，而且是锂离子源。所以，研制高性能的锂离子二次电池的关键是得到高性能的正极材料。目前，锂离子电池的发展方向一方面是对现有材料进行改性以提高其电化学性能，另一方面是新型征集材料的研发。当今研究较多的正极材料主要是过渡金属氧化物和聚阴离子型。特别是后者，因其具有成本低廉、无毒性、循环性能好等特点，已成为世界各国科研人员的研究热点之一。

锂离子电池的正极材料

1.锂钒氧化物(Lil+xV3O8)系统

Lil+xV3O8属于单斜晶系，呈层状结构，空间群为P21m，其结构单元是两层V3O8结构中间夹有锂离子的MXM(V3O8-Li-V3O8)的夹心饼，Li+占据八面体间隙位置。额外的锂离子(与x相对应)嵌入到层间，并占据四面体间隙位置．Lil+xV3O8具有锂的嵌入量大(x可达4.5)、比能量高、放电容量大、可逆性较好等特点。

化学或电化学方法嵌入锂离子合成Lil+xV3O8(--般0.5≤x≤4．5)．当z=4.0它的放电容量高达327mAh／g。但在2.0

2.锂锰氧化物(LiMn204)系统

Lil+xMn204是尖晶石型结构．见图l，氧原子构成立方密堆积(CCP)序列，锂在CCP堆积的四面体间隙位置(8a)，而锰则在CCP堆积的八面体间隙位置(16d)上，锂可以从(LiMn204)骨架提供的二维隧道中进行脱嵌该系统具有制备容易、污染低、价格便宜等特点，因而引起研究者的极大兴趣．

化学工程师　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　２０１４年第Ｏ２期　

：　文章编号：１ｏｏ２—１　１２４１　２０１４｝０２一ｏｏ４４加　匀Ｉ　：一：：　

萎　正　

蓦　张晓波　

（哈尔滨庆缘电工材料股份有限公司。黑龙江哈尔滨１５００４０）　摘要：以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池以其高环保、低价格、长寿命、安全性优越等特点，越来越　受到研究者的关注和青睐。本文对磷酸铁锂的合成方法和改性研究进行了综述。　关键词：磷酸铁锂；合成方法；改性方法　中图分类号：ＴＭ９１２　文献标识码：Ａ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｎ　ＬｉＦｅＰＯ４　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｂｏ　（Ｈａｒｂｉｎ　Ｑｉｎｇｙｕａｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｍｍａｔｅｒｉａｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ　１５００４０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｔｈｉｕｍ　ｉｒｏｎ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃａｔｈｏｄｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｆ　ｌｉｔｈｉｕｍ　ｉｏｎ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉ　ｇｈ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏ—　ｔｅｃｔｉｏｎ，ｌｏｗ　ｐｒｉｃｅ，ｌｏｎｇ　ｌｉｆｅ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｅｔｃ，ｈａｓ　ｄｒａｗｎ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆａｖｏｒ　ｆｒｏｍ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｌａｔｅｓｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｔｈｉｕｍ　ｉｒｏｎ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｉｔｓ　ｒｏｏｄ－　ｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬｉＦｅＰＯ４；ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　

锂离子电池以其能量密度高、使用寿命长、无　污染等优点，成为便携式产品的主要选择电源。目　

锂离子电池电极材料研究进展.txt9母爱是一滴甘露，亲吻干涸的泥土，它用细雨的温情，用钻石的坚毅，期待着闪着碎光的泥土的肥沃；母爱不是人生中的一个凝固点，而是一条流动的河，这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。 本文由minzetu贡献

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第 l 0卷 第 1 期 19 9 8年 3月

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锂离子电池电极材料研究进展 T M /

周 恒辉 慈云祥

北 京 10 7 ) 0 8 1 ( 北京 大 学化 学 与分子 工程 学 院

刘 昌炎 V

( 中国科 学 院化 学研 究所 摘 要 北 京 10 8 ) 0 00

本 文 综述 了锂 离子 电池 中正 , 电极材 料 的制备 , 负 结构 与 电化 学性 能之 间的 关

系 .正 极材 料 包 括 嵌锂 的层 状 L~ i MO: 尖 晶石 型 L o 和 i M 结 构 的过 渡

金 属 氧 化 物 ( — M c, , , , oNiMn V) 负极 材料 包括 石 墨 , 氢碳 , 碳 和金 属氧 化物 .侧 重于 阐述 控 制锂 离 子 电 舍 硬 池 循环过 程 中可 逆 嵌锂容 量 和稳

定性 的嵌 锂 电极材 料 的结构 性 质 .培 出 18篇 参考 文献 . 1

关词锂子池嵌材 键 离电 锂 堪 螺 蛾 材 料

Pr g e si t d e f t e El c r d o r s n S u iso h e to e