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LiFePO4碳包覆

發布時間:2014-12-19

    具有橄欖石結構的磷酸鐵鋰,因其廉價、環境友好、電壓平臺平坦、安全性好等優點被認為是最有前途的鋰離子電池正極材料。但是,由于LiFePO4不具有層狀LiCoO2、LiMnO2和尖晶石狀LiMn2O4的二維或三維Li+遷移通道,所以其離子擴散系數和電子電導率極低,導致LiFePO4大電流充電時容量不能全部發揮而影響其廣泛應用。因此,人們開展了大量工作來改性磷酸鐵鋰,主要包括形貌粒度改性和摻雜包覆改性。碳包覆就是其中一種改性手段。
   
碳包覆也稱摻碳,但是C并沒有進入到LiFePO4晶格內,而是包覆在LiFePO4表面或填充在顆粒之間。通常將葡萄糖、蔗糖、檸檬酸等有機衍生物跟LiFePO4或其前軀體混合,在一定溫度下熱解產生導電碳,包覆在LiFePO4顆粒表面形成LiFePO4/C復合材料稱為原位包覆;而將碳黑、碳納米管等導電碳直接與LiFePO4球磨混合均勻的這種方法稱為非原位包覆。由于原位包覆工藝添加的有機物在焙燒過程中既可以起到還原作用又能夠阻止LiFePO4顆粒的團聚和長大,且性能提高更明顯,因此備受關注。另外,有機碳源的種類、熱解條件、碳添加量、碳層厚度、碳添加方式以及熱解碳的微結構對LiFePO4/C復合材料的電導率和性能都有很大影響。

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