锂离子电池LiFePO4/C复合正极材料掺杂金属离子的制备及改性研究
作者:金传伟;冯晓叁;莫祥银;俞琛捷
作者单位:南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009;南京师范大学分析测试中心,南京210046
加工时间:2014-05-15
信息来源:《材料导报》
关键词:锂离子电池;复合材料;LiFePO4/C;掺杂
摘 要:以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸氢二铵、碳酸镁、碳酸锰为原料,葡萄糖为碳源,采用两步球磨高温固相法合成了锂离子电池正极LiMgx Fe1-xPO4/C、LiMnx Fe1-xPO4/C、LiFe1 -x-yMnxMgyPO4/C复合材料.讨论了镁、锰金属离子对LiFePO4/C结构和性能的影响.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等方法研究了镁、锰金属离子掺杂对LiFePO4/C晶体结构和表面形貌的影响;利用电化学方法研究了镁、锰掺杂对LiFePO4/C充放电性能和循环稳定性的影响.结果表明,镁、锰金属离子掺杂合成的LiFePO4/C具有单一的橄榄石结构,颗粒尺寸均匀,具有良好的电化学性能和循环稳定性.掺杂的LiMg0.1 Fe0.9 PO4/C、LiMn0.1 Fe0.9PO4/C、LiFe0.8 Mn0.1 Mg0.1 PO4/C在0.1C下首次放电比容量分别为128.4mAh/g、110.8mAh/g、131.8mAh/g.