【摘 要】
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在锂离子电池技术中,磷酸铁锂与其它正极材料相比,具有合成原料价格低廉、无污染、循环性能优良等特点,是一种有着非常良好发展前景的锂离子电池正极材料。因其本身的电子导
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在锂离子电池技术中,磷酸铁锂与其它正极材料相比,具有合成原料价格低廉、无污染、循环性能优良等特点,是一种有着非常良好发展前景的锂离子电池正极材料。因其本身的电子导电率低和离子扩散系数低,所以提高其电导率和锂离子扩散系数是商业化的关键。本文采用一步固相法制备LiFePO4/C正极复合材料,对上述问题进行有效的探索分析。通过XRD、SEM等手段对制备的正极材料进行结构、形貌和物理定性分析研究,并结合恒流充放电等测试手段分析LiFePO4/C正极复合材料的电化学性能。研究了焙烧温度和焙烧时间对合成产物的结构和电化学性能的影响。合成温度是影响磷酸铁锂结构和性能的关键因素,当合成温度为700℃保温10h时,试样中的微晶结构完整、晶粒尺寸适中、结晶度高;试样的粒度分布均匀;试样具有最佳的电化学性能,首次放电比容量达到142.6mAh/g,充放电效率为97.8%,同时具有最优的倍率性能和循环性能。在确定了一步固相法最佳工艺参数的基础之上,通过体相掺杂少量的钒金属化合物（偏钒酸铵）进行改性,以进一步提高其电化学性能。结果表明,在Li1-xVxFePO4/C（x=0.01,0.03,0.05）正极复合材料中,当x=0.03时掺杂效果最佳,在0.1C充放电条件下,首次放电比容量达到154.8mAh/g;说明钒掺杂对该正极材料的结构稳定性和电荷传输速率有一定的提高作用。
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