高振实密度圆饼状LiFePO4/C的制备及电化学性能
Synthesis and Electrochemical Properties of Cake-like LiFePO4 /C with High Tap Density
作者单位E-mail
吴仪娜 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
周乐 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
徐国庆 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
黄洁 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
方雄 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
王涛 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
刘文明 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
晋媛 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
汪洋 中南大学化学化工学院, 长沙 410083  
唐新村 中南大学化学化工学院, 长沙 410083 tangxincun@163.com 
摘要: 以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法一步合成圆饼状LiFePO4,然后以葡萄糖为碳源与合成的LiFePO4前躯体高温烧结得到碳包覆的LiFePO4/C复合材料,其振实密度高达1.3 g·cm-3。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对LiFePO4/C复合材料进行了物相和形貌表征,研究结果表明制备得到的LiFePO4呈圆饼状,且生成的圆饼是由单晶LiFePO4纳米片堆积而成。此外,LiFePO4颗粒表面碳层包覆均匀。将制备的LiFePO4/C用作锂离子电池正极材料,电化学性能测试表明其具有高的充放电比容量(在0.1C时放电,其初始放电比容量为157.7 mAh·g-1)与良好的循环性能(500次循环后容量保持率为82.4%)。
关键词: 磷酸铁锂  溶剂热法  圆饼状  电化学性能
基金项目: 国家自然科学基金(No.21476268,21276286)、新疆镍钴资源与CoxNiyMn1-x-yO2三元(No.738010043)资助项目。
Abstract: The cake-like LiFePO4 is synthesized through a solvothermal method with ethylene glycol as the solvent. After that, the LiFePO4 precursor and glucose are mixed and calcined in an reduced atmosphere to obtain the LiFePO4/C composite with a high tap density of 1.3 g·cm-3. The LiFePO4/C samples were characterized by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopies, whose results demonstrate that the cake-like LiFePO4/C consists of single-crystalline LiFePO4 nanoplates. Additionally, an amorphous carbon layer is evenly coated on LiFePO4. The electrochemical properties of the cathode material LiFePO4/C indicate that it possess a high charge/discharge specific capacity (the initial discharge capacity reach to 157.7 mAh·g-1 at 0.1C) and good cycle stability (82.4% of capacity retention at 1C after 500 cycles).
Keywords: LiFePO4  solvothermal method  cake-like  electrochemical performance
投稿时间:2017-03-06 修订日期:2017-04-19
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吴仪娜,周乐,徐国庆,黄洁,方雄,王涛,刘文明,晋媛,汪洋,唐新村.高振实密度圆饼状LiFePO4/C的制备及电化学性能[J].无机化学学报,2017,33(8):1423-1428.
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