锂离子电池正极材料LiFePO4掺杂改性研究进展(3)

环性能都得到明显的改善，在 01c放电时， ieO、 . LF P LZ。。 0、 in l e P :次放电比容量分别为 in F LZ∞。 0 e F首 9 .、3 .、5 . m/。当以 05C放电时，iI0 e9 4 31 104 192 Ahg . LZ1 I o 0F O/ C首次放电比容量为 1 7 Ahg 7 3 . m/,0周循环后容量衰减仅 343。 .%

化学性能的影响。应用 XR循环伏安和恒流充放电等技术对 D、样品进行了结构表征和性能测试。结果表明，物具有单一的产橄榄石型结构，掺杂未影响 LF P的结构，且形成了 Mn ie04 LF。’ yO ie一 p固熔体。充放电测试表明，以 01C放时， Mn . Li e 5 noP材料 F M s O.

H.i Lu等人【通过球磨 .温固相法以 L O、e 2 9]高 i,F C0 C 2H2 Z O、 4 O和质量分数 5 0、n NH HP %乙炔黑为原料合成了掺z n的 LF P ie O。采用 X D、E对样品进行表征，果表明， R SM结,

的首次放电比容量为 191m/, 2 . Ahg在

41 .V及 35 .V处各存在一个放电平台。0周循环后， 2比容量仍为 109mA/。 2. hg

Zl掺杂并没有改变 LFP 4 r+ 1 ie O的晶体结构，电子电导率却有很“

宋士涛等人[ 2用高温固相法合成了 LMn e一 5 1采 i x。 F 0(=、.、.、.、.、.,通过 X D、E及电化学性能研 x O 02 04 06 08 1 ) 0 R SM究表明，量 Mn的掺杂未影响 LFP 晶体结构，提高少 ie O的却了它的电化学性能。 LMn F n O与 LF P 料相比有更 i e8 P ie O材好的电化学性能，低放电倍率 (流密度为 2/), 在电 0mA g时放

大的提高，其原因是掺 Z n增大了 LF P ieO的晶体体积，这种plr应增大了 L迁移空间，小了阻力，进了 L ia”效 l i的减促 i

迁移。其中 Lzl e 0的性能最佳。 iI。 o oF

6其他唐致远等人【应用固相法在惰性气氛下合成掺 z的 3 0] r LF P考察 z4掺杂量对样品结构及电化学性能的影

响。 ie O, r+在 01c倍率下， i r0 e 0 . L 01 P 4的首次放电比容量达 15 F 3. 6m/。 3循环后，量衰减仅 38。 Ahg 0周容 . %

电比容量为 10mA/, 5 hg当放电倍率提高到 2C时，电比容 放量 13 1/,循环性能良好。 mAhg且

谢辉等人㈣采用高速球磨 .温固相法合成了 LMn-高 i y F卜 ) .≤y .)并对其晶体结构、 e- ( ( 1≤1, )O O表观形貌和电化学性能进行了研究。结果表明，所合成样品为单一橄榄石型结构， 粒径分布较匀。 01≤06范围内，在 .≤y .材料放电比容量为 10 4mA/, 01C循环 1后，量衰减仅 08当 y 08, hg经 . 5周容 .%。> 1 .时

郑明森等人[应用固相法合成了 LF P 3 1】 ie O及掺杂 C的 uLF P以 XR X S表征样品的结构及 F存在的价态。发 ie O, D、 P e现掺杂少量 C“未能改变 LF P 料的结构及 F u ie O材 e的化学

材料的放电容量急剧下降，环性能变差。 LMn-循 i yF。 e一 0的倍率性能随着 Y的增加而变差的原因，要是材料主

状态，但是 C的掺杂使得 LFP材料的晶胞体积变小。充 u ie 04放电测试结果表明，少量 C”的掺杂能显著地提高 LF P u ie O的倍率性能， iuo e 0以 1C放电时比容量可达 10 LC oF 4 z 3 mA/ hg以上，较未掺杂样品提高了 2%左右。 0 文衍宣等人 I采用高温固相法合成了 Lv F P 捌 i e O( . OO、.3 00、.0。究发现 LV e P具有比 O .100、 . 01)研 0、 5 io 04

在 40V平台的容量损失造成的；其中 LMn6e . i o。 F 0质量比能量最高为 5 8Whk,以 01C充放电时， i o e90具 6/g . LMn1F P 4.

有最高的放电比容量 1 5m/; 05 1 4 A g以 .、. C充放电时， 5其放电比容量分别达 10 19mAhg 3、0/,说明 LMn e90具有极 i o。' F 1佳的倍率性能。

LFP ie O更好的电化学性能，用 8 A/电流进行充放电 0m g的时，首

次放电比容量为 104 9mA/,循环 2 3 . hg 2 0周后为1 .96m A h g。 31 1 /

仇卫华等人[ 2用高温固相法合成了 LMn e一e 7 1采 i y yo F( 0 02 0、 .、.、 .,研究了 Mn掺杂量对 LF P 、.、 . 0608 1 )并 4 0 ie O性能的影响。研究发现，杂 Mn有效提高了 LF P的电化学掺 i 04 e性能，烧结温度 60℃条件下，成 02的 LMnF。j 在 5合 . i e一' o

Y n . h u gDa o等人【通过球磨一温固相法合成掺 L C 3 3]高 a的LF P 果表明，a的掺杂没有改变 LFP ie 0。结 L ieO的结构，品样的电子电导率得以提高，从 58 x 1￣/提高至 28 x 1。 .8 0 Sc m . 0 2 Sc;和纯 LFP 4放电比容量 14 mA/相比，/ m ie 0 0 hg LF。L oP,在 28 4V之间以 02C放电时比容量为 ie9 ao o/ 9 1 c .~ . 16mA/;过 4 7周循环后，量保持在 8%,现出良好 5 hg经 9容 0表的性能。

样品具有良好的容量和循环性能；合成材料的物相对电化学性能有很大影响，单一相的合成材料具有优良的容量和循环性能。

少量 Mn的掺杂对 LF P ie O正极材料高倍率充放电性能提高很有益，这可能主要是由于 Mn的掺杂增大了晶胞体积， 更有利于锂的脱出。另外锰的掺杂导致了烧结过程中产生晶

陈宇等人㈣通过固相法以( Mo 44H 0为 Mo源， NH) ￣ 2 6 02 在氮气气氛下合成掺杂 Mo的 LFP ieO。采用 XR S M、 D、E

体结构缺陷，提高了材料的电子导电性，而使得材料的高倍从率充放电性能有所改善。

XP、 X F S E A S和正电子湮没技术对其进行结构表征及倍率性能研究。结果表明， Mo的样品呈橄榄石结构， 6同时占掺 Mo+

5 n Z掺杂对 LF P结构及电化学 ie 04性能的影响Z掺杂的报道并不多。 n鲁道荣等人 l采用溶胶一凝胶法

据着 F位及 L位， e i提高了 LF P ieO的电导率。01 . C放电时首 次放电比容量达 10mA/, 6 hg接近理论比容量。 l c放电时，比

容量为 1 1 Ahg表现出良好的循环性能。 4 m/,

301

2 O 3 V0j3 O1 .4 N 0 3

锂离子电池

杨书廷等人 _采用 P M模板一胶凝胶法在惰性气氛 3 5】 A溶

b t r sJ. l t ce cl o,9 714() 18 19 . ae e[ Ee r hmi c19,4 4: 8—14 ti] c o aS 1

下合成钽掺杂的 LF P 4考察了钽对样品物理和电化学性 ie O/ C,能的影响。研究结果表明，.3C下，杂与未掺杂样品第二 O3掺

[0 T NG CP Y1 R, I 1】 A 。 NG J JANG CY,t 1R sac rgesnte e a. eerhpors i h ehn igpo et fi im i np op aeJ. w C e cl n acn rpr o t u o h sht[ Ne hmia M y lh r] Atr l 2 0, () 22 . ei s 0 5 39:—5 a, 3 2 [1阮艳莉， 1] 唐致远 .掺杂对 LF P结构及电化学性能的影响 M ieO…国有色金属学报，0 51() 4 6 12 .中 2 0,59: 1—4 0 1

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