第19卷 第2期
2003年6月福建师范大学学报(自然科学版) Journal of Fujian N o r m al U niversity (N atural Science ) V o l 119 N o 12Jun 12003文章编号:100025277(2003) 0220040204
磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究
甘 晖, 汪冰冰, 连锦明
(福建师范大学化学与材料学院, 福建福州 350007) Ξ
摘要:使用固相合成法在不同温度下合成磷酸亚铁锂. 以它为正极活性物质组装成模拟电池测试充放电性能. 使用XRD 和I R 表征样品. 测试结果表明磷酸亚铁锂电池具有平稳的放电平台, 良好的循环性能. 在0105mA c m 2的电流密度下, 600℃合成的样品初始放电容量达到90mA h g , 第10个循环的放电容量达到100mA h g , 80个循环后放电容量仍保持初始容量的97%以上, 表明它具有优秀的循环性能. 500℃合成的样品中有杂相存在, 700℃合成的样品的晶粒度过大, , 600℃是较佳合成温度.
关键词:锂离子电池; 正极; 磷酸亚铁锂
中图分类号:TM 91219 文献标识码:A
ΞΞΞΞΞ
、高的比能量、高的能量密度、长Y 年推出的商品化锂离子电池, 基本满足上述条件, 因此, 成为二次电池市场上的主流产品. 今天, 移动电话、笔记本电, 而且对它的需求还将持续增长. 将来, 电, 这使锂离子电池的理论和应用研究进入加速发展的阶段[1].
锂离子电池中使用的材料主要包括正极材料(含活性物质和导电物质等) 、负极材料、集流体和隔膜等. 目前, 商品化的锂离子电池中使用的正极活性物质仍然是以L i CoO 2为主, 这种正极活性物质具有优异的电化学性能[2]. 然而, 钴资源稀少、昂贵、有毒、生物学安全性差, 不适合大规模的应用. 因此, 研究人员一直致力于研究新的正极活性物质, 包括L i N i O 2[3]、L i Co y N i 1-y O 2(0
. L i M n 2O 4和铁系正极材料等
按化合物中的阴离子是单个原子还是原子团, 大致可以将铁系正极材料分成两类. 一类中的阴离子主要是原子而不是原子团, 如:L iFeO 2、FePS 3、FeOC l 和FeOOH 等, 这类化合物或者是循环性能不好, 或者是放电电压过低[5, 6].
另一类铁系正极材料中的阴离子是原子团, 如(SO 4) 2-、(PO 4) 3-、(A s O 4) 3-、(M oO 4) 2-和(W O 4) 2-等. 在这些化合物中, 由于O 原子与S 、P 等形成共价键, 它与Fe 的共价键被消弱, 从而降
2+低了Fe 3+ . 通过选择不同的阴离子团, 可以调节VOC , Fe 的氧化还原能级, 使VOC (开路电压) 提高
阴离子团中的共价键越强, VOC 就越大.
[7]A 1K 1Padh i 等对铁的磷酸盐系列化合物作了较全面但不深入的研究, 这些化合物包括
L i 3Fe 2(PO 4) 3、L iFeP 2O 7、Fe 4(P 2O 7) 3和L iFePO 4. 其中L iFePO 4具有最高的能量密度和理论容量, 而且放电电压极稳定, 具有进一步研究价值.
Ξ
ΞΞ
ΞΞΞ收稿日期:2002-11-17基金项目:福建省教育厅基金资助项目(JB 02154; JA 02159) ; 福建省自然科学基金资助项目(E 0110021) 作者简介:甘晖(1970— ) , 男, 福建建瓯人, 讲师.
第2期 甘 晖等:磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究411 实验部分
电极活性物质L iFePO 4的合成:将二水合草酸亚铁(参照文献[9, 10]的方法制备和鉴定, 且其XRD 谱图中未发现杂相峰) 、氢氧化锂(上海恒信试剂有限公司, A 1R 1) 和磷酸二氢铵(天津市化学试剂六厂, A 1R 1) 按化学计量比混合, 在行星式球磨机中研磨4h , 将研磨后的混合物放入瓷舟中, 置于管式炉内, 在A r 气流下烧结24h , A r 气流的流速为500mL . 烧结温m in . 烧结后随炉冷却到室温度分别为500℃、600℃和700℃.
正极片的制备:将集流体铝片经粗化、碱洗、酸洗、烘干和称重后备用. 将上一步骤中制得的电极活性物质与碳黑、胶粘剂按85∶10∶5(质量比) 的比例混合, 研磨均匀后涂布在铝片上. 烘干、称重, 求出涂布在铝片上的活性物质的质量.
循环性能的测试:以锂为负极, 以M erck 公司的L P 30为电解液(其组成重量比为:EC ∶DM C =1∶1, 1m o l L L iPF 6, E thylene Carbonate (EC ) , D i m ethyl Carbonate (DM C ) ) , 和上一步骤中制得
2的正极片组装成模拟电池, 使用LAND 充放电系统测试电池的循环性能. 0105mA c m ,
充放电区间为218～412V .
样品的红外光谱分析:使用T her m o N ico let 的A 3602I R 光谱, 扫描次数为32次, 扫描范围为4000～400c m -1.
样品的X 射线粉末衍射分析:使用Ph ili p s X XRD 衍射图, Cu 靶, 电压40kV , 电流40mA . 270°. 利用O rgan izer 和H igh sco re 软, 件进行检索和数据处理.
231个循环的充电容量都较大, 但放电 充电效率较低, 只有80%左右, 而从第2个循环起, 放电 充电效率都大于或等于95%, 说明第1个循环存在不可逆的容量损失. 图1是3种样品的
2第10个循环的放电曲线(放电电流0105mA c m ) , 图1中, 3种样品在313V 左右都有一个平台, 说
明L iFePO 4的放电是一个两相过程, 放电平台很平稳, 这有利于电子器体稳定工作. 3个样品的主要充放电电压范围为412～218V , 范围比较小, 和目前大多数有机电解液的电化学窗口匹配, 不容易造成电解液的分解、电池膨胀甚至爆炸等不良后果, 可见该活性物质具有较好的电化学安全性. 由图1可见, 到218V 为止, 500℃、600℃和700℃合成的样品的放电容量分别为51mA h g 、100mA h g 和73
. L iFePO 4的理论容量为170mA h mA h g , 其中600℃合成的样品的容量和目前常用的锂电池接近g ,
[8]而实验中实际容量只有100mA h g , 这种容量差异主要归咎于它低的电导率, 在制作电极时包覆碳
已经使其性能获得了很大的改善, 但仍需寻找更好的合成方法, 从而实现更大的容量.
2图2是600℃样品前80个循环的放电容量与循环次数的关系图(放电电流0105mA c m ) . 由图2
可见, 从第1个循环到第10个循环, 放电容量逐渐增加, 这可能是电极中, 嵌锂 脱锂的通道逐渐通畅而引起的, 但尚需进一步研究证实. L iFePO 4具有规整的橄榄石结构, 在锂原子所在的a -c 平面中, 包含有PO 4四面体, 限制了锂离子的移动空间, 这样, 晶体点阵中或表面上的缺陷如间隙原子等就很容易影响锂离子的嵌入 脱嵌, 在充放电过程中, 这些缺陷有可能发生移动或其它变化, 使嵌锂 脱锂变得更加容易. 从第25个循环到第38个循环, 放电容量逐渐升高, 此后又逐渐下降, 这样变化的原因尚不明确. 在80个循环之后, 其容量仍然保持在初次容量的97%以上, 可见其循环性能良好.
图3是3个样品的XRD 衍射谱. 经过谱图分析, 证实3个样品中的主要晶相是橄榄石相的磷酸亚铁锂, 空间群为Pm nb (JCPD S (粉末衍射标准联合委员会) card N o 140-1499) . 500℃合成的样品的衍射花样中有3个小峰(箭头所指) , 是杂相的衍射峰. 这是由于在较低温度下, 某些原料未能完全转
) 处的峰为例, 500℃、化为L iFePO 4而产生的. 3个样品的衍射花样的半峰宽不同, 以35161(°2Η600℃
) . 根据谢乐公式估算的晶粒度列和700℃合成的样品的半峰宽分别是011922、011313和011074(°2Η
42福建师范大学学报(自然科学版) 2003年 于表1, 从中可知3个样品的晶粒度逐渐增大, 这说明高的合成温度有利于晶体颗粒的长大, 而大的晶体颗粒延长了锂离子嵌入 脱嵌的距离, 从而降低了表观电导率和大电流下的放电容量. 表1列出样品的晶胞参数, 从中可见, 3个样品的晶胞参数和标准参数相近, 但在精细结构上存在差异, 700℃合成的样品的晶胞体积参数和JCPD S 提供的参数(JCPD S card N o 140-1499) 最接近, 说明高的合成温度有利于形成好的晶形
.
图1 第10个循环的放电曲线图2 600℃合成的样品前表1
∼a
∼b
∼c
体积 ∼3
晶粒度∼JCPD S 参数[1**********]70—500℃1290
[***********][1**********]700℃[***********]0291
1383421
图4, 其峰的归属如表2所示. 从图4和表2中可以看出, 3个样品在, 进一步说明了3样品的主要成分是一致的, 但精细结构有差异. 其中, 除1050～1055c m -1附近的峰以外, 从500℃样品到700℃样品, 红外峰都逐渐紫移, 说明样品中P —O 键逐渐加强, 从而可能削弱了L i —O 键, 使锂离子在通道中的脱嵌更为容易, 有利于提高了样品的表观电导率. 但700℃样品的晶粒较大, 锂离子完全嵌入 脱嵌的距离较长, 与600℃样品比较, 总的来说, 不利于锂离子在通道中的脱嵌 嵌入.
图3 样品的XRD 衍射花样
500-
1137188
1094164
1055143
961196
635175
1图4 样品的傅立叶红外光谱图1表2 样品傅立叶红外吸收峰的归属[11, 12]600-[***********][***********]-[***********][**************]1归属Μ3Μ3Μ3Μ1Μ4
第2期 甘 晖等:磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究433 结束语
在本实验条件下, 600℃合成的样品具有最大的放电容量, 第10个循环的放电容量达到100
. L iFePO 4具有良好的循环性能, 原料价格mA h g , 80个循环后放电容量仍保持初始容量的97%以上
低廉, 放电电压平稳, 有望替代L i CoO 2成为新一代的锂离子电池正极活性物质. 目前, 研究中需要解决的问题是改进合成方法, 使其实际容量达到或接近理论容量. 另外, 在大电流放电条件下, 如何持高容量亦有待于进一步研究解决. 这些研究工作正在进行中, 其研究结果将另文发表.
参考文献:
[1]W ak ihara M 1R ecent developm ents in lith ium i on batteries [J ]1M aterials Science and Engineering , 2001, R 33:109
-1341
[2]R itch ie A G . R ecent developm ents and future p ro spects fo r lith ium rechargeable batteries [J J Pow er Sources ,
2001, 98:1-4.
[3]Scro sati B . R ecent advances in lith ium i on battery m aterials [J ]. E i m , 2466.
[4]R itch ie A G , Gi . . Future cathode m fo ium [J ]. J Pow er w a C O , L ee J C , et al
Sources , 1999, 96:80-84.
[5]Cho i S , M anth iram A . Synthesis and of lith ium copper iron oxide cathodes
Pho spho 2o livines as po sitive 2electrode m aterials fo r [J ]. J E lectrochem Soc , 2002, 149(A 573. [6]Padh i A K , N anjundas K , J B rechargeable J Soc , 1997, 144(4) :1188-1194.
[7]Padh i , y K S , M asquelier C , et al . Effect of structure on the Fe 3+ Fe 2+redox coup le in iron
pho [. J E Soc , 1997, 144(5) :1609-1613.
[8]H uang H , in C , N azar L F . A pp roach ing theo retical capacity of L iFePO 4at room temperature at h igh rates
[J ]. E lectrochem ical and So lid 2State L etters , 2001, 10(4) :A 170-172.
[9]W ater m an H C , V ivian D L . D irect ring 2clo sure th rough a nitro group in certain arom atic compounds w ith the
fo r m ati on of nitrogen heterocycles :a new reacti on [J ]. J O rganic Chem istry , 1949, 14:289-297.
[10]南京大学大学化学实验教学组. 大学化学实验[M ]. 北京:高等教育出版社, 1999. 274-275.
[11]Far m er V C . 矿物的红外光谱[M ]. 应育浦, 汪寿松, 李春庚等译. 北京:科学出版社, 1982. 323.
[12]彭文世, 刘高魁. 矿物红外光谱图集[M ]. 北京:科学出版社, 1982. 248.
Syn thesis of L iFePO 4and Its Electrochem ica l Performance
GAN Hu i , W ANG B i ng -b i ng , L I AN J i n -m i ng
(Colleg e of Che m istry and M aterial S cience , F uj ian N or m al U niversity , F uz hou 350007, Ch ina )
Abstract :L ith ium iron ( ) pho sphate w as syn thesized at differen t tem p eratu res by so lid state syn thesis m ethod and the perfo r m ance of the cathodes w as evaluated u sing analogou s cells . T he sam p les w ere characterized by X 2ray diffracti on and Infrared R ay ab so rp ti on spectrum . T he sam p le
th syn thesized at 600℃had discharge capacity of 90mA h g at the first cycle , and 100mA h g at the 10
cycle . Its capacity kep t m o re than 97%of the first cycle after 80cycles . It w as show n that lith ium iron ( ) p ho sp hate had long cycle life and w as a po ten tial cathode m aterial to rep lace lith ium cobalt ox ide .
Key words :L ith ium i on battery ; cathode ; L ith ium iron ( ) pho sphate
(责任编辑 黄家瑜)
第19卷 第2期
2003年6月福建师范大学学报(自然科学版) Journal of Fujian N o r m al U niversity (N atural Science ) V o l 119 N o 12Jun 12003文章编号:100025277(2003) 0220040204
磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究
甘 晖, 汪冰冰, 连锦明
(福建师范大学化学与材料学院, 福建福州 350007) Ξ
摘要:使用固相合成法在不同温度下合成磷酸亚铁锂. 以它为正极活性物质组装成模拟电池测试充放电性能. 使用XRD 和I R 表征样品. 测试结果表明磷酸亚铁锂电池具有平稳的放电平台, 良好的循环性能. 在0105mA c m 2的电流密度下, 600℃合成的样品初始放电容量达到90mA h g , 第10个循环的放电容量达到100mA h g , 80个循环后放电容量仍保持初始容量的97%以上, 表明它具有优秀的循环性能. 500℃合成的样品中有杂相存在, 700℃合成的样品的晶粒度过大, , 600℃是较佳合成温度.
关键词:锂离子电池; 正极; 磷酸亚铁锂
中图分类号:TM 91219 文献标识码:A
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、高的比能量、高的能量密度、长Y 年推出的商品化锂离子电池, 基本满足上述条件, 因此, 成为二次电池市场上的主流产品. 今天, 移动电话、笔记本电, 而且对它的需求还将持续增长. 将来, 电, 这使锂离子电池的理论和应用研究进入加速发展的阶段[1].
锂离子电池中使用的材料主要包括正极材料(含活性物质和导电物质等) 、负极材料、集流体和隔膜等. 目前, 商品化的锂离子电池中使用的正极活性物质仍然是以L i CoO 2为主, 这种正极活性物质具有优异的电化学性能[2]. 然而, 钴资源稀少、昂贵、有毒、生物学安全性差, 不适合大规模的应用. 因此, 研究人员一直致力于研究新的正极活性物质, 包括L i N i O 2[3]、L i Co y N i 1-y O 2(0
. L i M n 2O 4和铁系正极材料等
按化合物中的阴离子是单个原子还是原子团, 大致可以将铁系正极材料分成两类. 一类中的阴离子主要是原子而不是原子团, 如:L iFeO 2、FePS 3、FeOC l 和FeOOH 等, 这类化合物或者是循环性能不好, 或者是放电电压过低[5, 6].
另一类铁系正极材料中的阴离子是原子团, 如(SO 4) 2-、(PO 4) 3-、(A s O 4) 3-、(M oO 4) 2-和(W O 4) 2-等. 在这些化合物中, 由于O 原子与S 、P 等形成共价键, 它与Fe 的共价键被消弱, 从而降
2+低了Fe 3+ . 通过选择不同的阴离子团, 可以调节VOC , Fe 的氧化还原能级, 使VOC (开路电压) 提高
阴离子团中的共价键越强, VOC 就越大.
[7]A 1K 1Padh i 等对铁的磷酸盐系列化合物作了较全面但不深入的研究, 这些化合物包括
L i 3Fe 2(PO 4) 3、L iFeP 2O 7、Fe 4(P 2O 7) 3和L iFePO 4. 其中L iFePO 4具有最高的能量密度和理论容量, 而且放电电压极稳定, 具有进一步研究价值.
Ξ
ΞΞ
ΞΞΞ收稿日期:2002-11-17基金项目:福建省教育厅基金资助项目(JB 02154; JA 02159) ; 福建省自然科学基金资助项目(E 0110021) 作者简介:甘晖(1970— ) , 男, 福建建瓯人, 讲师.
第2期 甘 晖等:磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究411 实验部分
电极活性物质L iFePO 4的合成:将二水合草酸亚铁(参照文献[9, 10]的方法制备和鉴定, 且其XRD 谱图中未发现杂相峰) 、氢氧化锂(上海恒信试剂有限公司, A 1R 1) 和磷酸二氢铵(天津市化学试剂六厂, A 1R 1) 按化学计量比混合, 在行星式球磨机中研磨4h , 将研磨后的混合物放入瓷舟中, 置于管式炉内, 在A r 气流下烧结24h , A r 气流的流速为500mL . 烧结温m in . 烧结后随炉冷却到室温度分别为500℃、600℃和700℃.
正极片的制备:将集流体铝片经粗化、碱洗、酸洗、烘干和称重后备用. 将上一步骤中制得的电极活性物质与碳黑、胶粘剂按85∶10∶5(质量比) 的比例混合, 研磨均匀后涂布在铝片上. 烘干、称重, 求出涂布在铝片上的活性物质的质量.
循环性能的测试:以锂为负极, 以M erck 公司的L P 30为电解液(其组成重量比为:EC ∶DM C =1∶1, 1m o l L L iPF 6, E thylene Carbonate (EC ) , D i m ethyl Carbonate (DM C ) ) , 和上一步骤中制得
2的正极片组装成模拟电池, 使用LAND 充放电系统测试电池的循环性能. 0105mA c m ,
充放电区间为218～412V .
样品的红外光谱分析:使用T her m o N ico let 的A 3602I R 光谱, 扫描次数为32次, 扫描范围为4000～400c m -1.
样品的X 射线粉末衍射分析:使用Ph ili p s X XRD 衍射图, Cu 靶, 电压40kV , 电流40mA . 270°. 利用O rgan izer 和H igh sco re 软, 件进行检索和数据处理.
231个循环的充电容量都较大, 但放电 充电效率较低, 只有80%左右, 而从第2个循环起, 放电 充电效率都大于或等于95%, 说明第1个循环存在不可逆的容量损失. 图1是3种样品的
2第10个循环的放电曲线(放电电流0105mA c m ) , 图1中, 3种样品在313V 左右都有一个平台, 说
明L iFePO 4的放电是一个两相过程, 放电平台很平稳, 这有利于电子器体稳定工作. 3个样品的主要充放电电压范围为412～218V , 范围比较小, 和目前大多数有机电解液的电化学窗口匹配, 不容易造成电解液的分解、电池膨胀甚至爆炸等不良后果, 可见该活性物质具有较好的电化学安全性. 由图1可见, 到218V 为止, 500℃、600℃和700℃合成的样品的放电容量分别为51mA h g 、100mA h g 和73
. L iFePO 4的理论容量为170mA h mA h g , 其中600℃合成的样品的容量和目前常用的锂电池接近g ,
[8]而实验中实际容量只有100mA h g , 这种容量差异主要归咎于它低的电导率, 在制作电极时包覆碳
已经使其性能获得了很大的改善, 但仍需寻找更好的合成方法, 从而实现更大的容量.
2图2是600℃样品前80个循环的放电容量与循环次数的关系图(放电电流0105mA c m ) . 由图2
可见, 从第1个循环到第10个循环, 放电容量逐渐增加, 这可能是电极中, 嵌锂 脱锂的通道逐渐通畅而引起的, 但尚需进一步研究证实. L iFePO 4具有规整的橄榄石结构, 在锂原子所在的a -c 平面中, 包含有PO 4四面体, 限制了锂离子的移动空间, 这样, 晶体点阵中或表面上的缺陷如间隙原子等就很容易影响锂离子的嵌入 脱嵌, 在充放电过程中, 这些缺陷有可能发生移动或其它变化, 使嵌锂 脱锂变得更加容易. 从第25个循环到第38个循环, 放电容量逐渐升高, 此后又逐渐下降, 这样变化的原因尚不明确. 在80个循环之后, 其容量仍然保持在初次容量的97%以上, 可见其循环性能良好.
图3是3个样品的XRD 衍射谱. 经过谱图分析, 证实3个样品中的主要晶相是橄榄石相的磷酸亚铁锂, 空间群为Pm nb (JCPD S (粉末衍射标准联合委员会) card N o 140-1499) . 500℃合成的样品的衍射花样中有3个小峰(箭头所指) , 是杂相的衍射峰. 这是由于在较低温度下, 某些原料未能完全转
) 处的峰为例, 500℃、化为L iFePO 4而产生的. 3个样品的衍射花样的半峰宽不同, 以35161(°2Η600℃
) . 根据谢乐公式估算的晶粒度列和700℃合成的样品的半峰宽分别是011922、011313和011074(°2Η
42福建师范大学学报(自然科学版) 2003年 于表1, 从中可知3个样品的晶粒度逐渐增大, 这说明高的合成温度有利于晶体颗粒的长大, 而大的晶体颗粒延长了锂离子嵌入 脱嵌的距离, 从而降低了表观电导率和大电流下的放电容量. 表1列出样品的晶胞参数, 从中可见, 3个样品的晶胞参数和标准参数相近, 但在精细结构上存在差异, 700℃合成的样品的晶胞体积参数和JCPD S 提供的参数(JCPD S card N o 140-1499) 最接近, 说明高的合成温度有利于形成好的晶形
.
图1 第10个循环的放电曲线图2 600℃合成的样品前表1
∼a
∼b
∼c
体积 ∼3
晶粒度∼JCPD S 参数[1**********]70—500℃1290
[***********][1**********]700℃[***********]0291
1383421
图4, 其峰的归属如表2所示. 从图4和表2中可以看出, 3个样品在, 进一步说明了3样品的主要成分是一致的, 但精细结构有差异. 其中, 除1050～1055c m -1附近的峰以外, 从500℃样品到700℃样品, 红外峰都逐渐紫移, 说明样品中P —O 键逐渐加强, 从而可能削弱了L i —O 键, 使锂离子在通道中的脱嵌更为容易, 有利于提高了样品的表观电导率. 但700℃样品的晶粒较大, 锂离子完全嵌入 脱嵌的距离较长, 与600℃样品比较, 总的来说, 不利于锂离子在通道中的脱嵌 嵌入.
图3 样品的XRD 衍射花样
500-
1137188
1094164
1055143
961196
635175
1图4 样品的傅立叶红外光谱图1表2 样品傅立叶红外吸收峰的归属[11, 12]600-[***********][***********]-[***********][**************]1归属Μ3Μ3Μ3Μ1Μ4
第2期 甘 晖等:磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究433 结束语
在本实验条件下, 600℃合成的样品具有最大的放电容量, 第10个循环的放电容量达到100
. L iFePO 4具有良好的循环性能, 原料价格mA h g , 80个循环后放电容量仍保持初始容量的97%以上
低廉, 放电电压平稳, 有望替代L i CoO 2成为新一代的锂离子电池正极活性物质. 目前, 研究中需要解决的问题是改进合成方法, 使其实际容量达到或接近理论容量. 另外, 在大电流放电条件下, 如何持高容量亦有待于进一步研究解决. 这些研究工作正在进行中, 其研究结果将另文发表.
参考文献:
[1]W ak ihara M 1R ecent developm ents in lith ium i on batteries [J ]1M aterials Science and Engineering , 2001, R 33:109
-1341
[2]R itch ie A G . R ecent developm ents and future p ro spects fo r lith ium rechargeable batteries [J J Pow er Sources ,
2001, 98:1-4.
[3]Scro sati B . R ecent advances in lith ium i on battery m aterials [J ]. E i m , 2466.
[4]R itch ie A G , Gi . . Future cathode m fo ium [J ]. J Pow er w a C O , L ee J C , et al
Sources , 1999, 96:80-84.
[5]Cho i S , M anth iram A . Synthesis and of lith ium copper iron oxide cathodes
Pho spho 2o livines as po sitive 2electrode m aterials fo r [J ]. J E lectrochem Soc , 2002, 149(A 573. [6]Padh i A K , N anjundas K , J B rechargeable J Soc , 1997, 144(4) :1188-1194.
[7]Padh i , y K S , M asquelier C , et al . Effect of structure on the Fe 3+ Fe 2+redox coup le in iron
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[8]H uang H , in C , N azar L F . A pp roach ing theo retical capacity of L iFePO 4at room temperature at h igh rates
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[9]W ater m an H C , V ivian D L . D irect ring 2clo sure th rough a nitro group in certain arom atic compounds w ith the
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Syn thesis of L iFePO 4and Its Electrochem ica l Performance
GAN Hu i , W ANG B i ng -b i ng , L I AN J i n -m i ng
(Colleg e of Che m istry and M aterial S cience , F uj ian N or m al U niversity , F uz hou 350007, Ch ina )
Abstract :L ith ium iron ( ) pho sphate w as syn thesized at differen t tem p eratu res by so lid state syn thesis m ethod and the perfo r m ance of the cathodes w as evaluated u sing analogou s cells . T he sam p les w ere characterized by X 2ray diffracti on and Infrared R ay ab so rp ti on spectrum . T he sam p le
th syn thesized at 600℃had discharge capacity of 90mA h g at the first cycle , and 100mA h g at the 10
cycle . Its capacity kep t m o re than 97%of the first cycle after 80cycles . It w as show n that lith ium iron ( ) p ho sp hate had long cycle life and w as a po ten tial cathode m aterial to rep lace lith ium cobalt ox ide .
Key words :L ith ium i on battery ; cathode ; L ith ium iron ( ) pho sphate
(责任编辑 黄家瑜)