以Fe2P2O7为前驱体制备LiFePO4及其电化学性能
Synthesis of LiFePO4/C Composites Using Fe2P2O7 as Precursor by a Two-Setp Solid-State Method
作者单位E-mail
汪瑶 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
李彦成 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
冯丽源 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
赵强 四川大学化学工程学院, 成都 610065
材料腐蚀与防护四川省重点实验室, 自贡 643000 
scuzq@scu.edu.cn 
王贵欣 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
罗春晖 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
闫康平 四川大学化学工程学院, 成都 610065  
摘要: 以磷铁废渣(Fe1.5P)和温室效应气体CO2为原料,以磷酸为补充磷源合成磷酸铁锂(LiFePO4)的前驱体Fe2P2O7,并研究了其合成过程对LiFePO4正极材料储能性能的影响。采用SEM观察了LiFePO4的表面形貌,采用XRD分析了LiFePO4和Fe2P2O7的晶体结构。进一步对该方法进行优化,发现Fe1.5P与磷酸混合物(nFe1.5PnH3PO4=1:1)在800℃热处理6 h合成的Fe2P2O7对应的LiFePO4/C电化学性能最好,在0.1C,0.2C,0.5C和1C倍率下的容量分别可达130,126,117和108 mAh·g-1
关键词: Fe2P2O7  磷铁废渣  CO2  LiFePO4  锂离子电池
基金项目: 国家自然科学基金(No.21576170)和材料腐蚀与防护四川省重点实验室开放基金(No.2017CL19)资助项目。
Abstract: Fe2P2O7 was prepared from Fe-P waste slag and CO2 using a solid-state method, and it was furtherly used as precursor of LiFePO4. The compositions and microstructures of the as-synthesized Fe2P2O7 and LiFePO4 were characterized by TG/DSC, XRD and SEM. It is found that Fe1.5P can be oxidized to Fe2P2O7 over 700℃ in CO2 atmosphere. The optimized synthesis of Fe2P2O7 is described as:mixture of Fe1.5P and H3PO4 (extra P source) is calcined at 800℃ for 6 h, which gives the highest specific capacity of LiFePO4. The discharge capacity of the as-synthesized LiFePO4 can reach as high as 130, 126, 117, and 108 mAh·g-1 with C-rates of 0.1C, 0.2C, 0.5C and 1C, respectively.
Keywords: Fe2P2O7  Fe-P slag  CO2  LiFePO4/C  Li-ion battery
投稿时间:2017-08-22 修订日期:2017-11-14
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汪瑶,李彦成,冯丽源,赵强,王贵欣,罗春晖,闫康平.以Fe2P2O7为前驱体制备LiFePO4及其电化学性能[J].无机化学学报,2018,34(2):263-269.
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