锂离子电池阴极材料Li 0.99 M 0.01 FePO 4 /C(M=In 3+ ,Al 3+ )性能研究
发布时间：2020-12-29 15:28
采用湿法球磨辅助固相反应法制备了Li0.99M0.01FePO4/C(M=In3+,Al3+)复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安法、循环实验和阻抗实验研究其物理电化学性能。结果表明,与Li0.99Al0.01FePO4/C复合材料相比,在高电流密度下,Li0.99In0.01FePO4/C在容量传递、循环性能和可逆性方面均表现出较好的电化学特性。这一改进归于掺杂了更大半径的阳离子到晶格中而引起的。此外,LiFePO4晶格中较大的离子可以在高速率循环过程中稳定晶体结构,降低电荷转移电阻。
【文章来源】：应用化工. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
原始和改性LiFePO4的XRD图谱
图2为FE-SEM观察到的Li0.99Al0.01FePO4/C 和 Li0.99In0.01FePO4/C粉末的形貌。由图2可知,这两个样品的粒度没有太大的差别。由此认为有机化合物分解所产生的残余碳,在反应过程中阻碍了颗粒的生长,对减小颗粒大小起着非常重要的作用。实验证明,粒径越小,锂离子扩散的途径越短,从而提高了LiFePO4材料的可逆性。此外,由于使用的样品是通过一步热处理的固态反应制备的,所以颗粒的团聚是不可避免的。通过另一种方法或优化反应条件,可能获得更小、更均匀的颗粒。热重分析表明,样品中含有质量分数约为3.5%的碳,这是由PVA的分解引入的。
图3为连续循环过程中Li0.99In0.01FePO4/C 和 Li0.99Al0.01FePO4/C电池在2.5～4.5 V电压范围内电流密度从20～800 mA/g变化的放电容量演化过程。由图3可知,在低电流密度下,两种样品的放电容量相差不大。随着电流密度的增大,Li0.99In0.01FePO4/C试样的放电能力逐渐高于Li0.99Al0.01FePO4/C 试样。为了清楚地显示掺杂阳离子的直径对橄榄石化合物的影响,不同电流密度下的充放电电压曲线见图4。
本文编号：2945873
【文章来源】：应用化工. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
原始和改性LiFePO4的XRD图谱
图2为FE-SEM观察到的Li0.99Al0.01FePO4/C 和 Li0.99In0.01FePO4/C粉末的形貌。由图2可知,这两个样品的粒度没有太大的差别。由此认为有机化合物分解所产生的残余碳,在反应过程中阻碍了颗粒的生长,对减小颗粒大小起着非常重要的作用。实验证明,粒径越小,锂离子扩散的途径越短,从而提高了LiFePO4材料的可逆性。此外,由于使用的样品是通过一步热处理的固态反应制备的,所以颗粒的团聚是不可避免的。通过另一种方法或优化反应条件,可能获得更小、更均匀的颗粒。热重分析表明,样品中含有质量分数约为3.5%的碳,这是由PVA的分解引入的。
图3为连续循环过程中Li0.99In0.01FePO4/C 和 Li0.99Al0.01FePO4/C电池在2.5～4.5 V电压范围内电流密度从20～800 mA/g变化的放电容量演化过程。由图3可知,在低电流密度下,两种样品的放电容量相差不大。随着电流密度的增大,Li0.99In0.01FePO4/C试样的放电能力逐渐高于Li0.99Al0.01FePO4/C 试样。为了清楚地显示掺杂阳离子的直径对橄榄石化合物的影响,不同电流密度下的充放电电压曲线见图4。
本文编号：2945873
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