以三价铁为铁源制备高密度Fe PO4粉体
2011-10-16井玉龙张金玉吕豪杰
河南科技学院学报(自然科学版) 2011年1期
关键词:方法
井玉龙,张金玉,吕豪杰
(1.新乡市卫生学校,河南新乡453000;2.南阳经济贸易学校,河南南阳473005;3.河南师范大学,河南新乡453007)
橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)能够可逆脱嵌锂离子,具有无毒、环境友好、原材料来源丰富、比容量高、循环性能好等优点,被认为是锂离子电池的理想正极材料之一[1].然而,LiFePO4因导电性差、堆积密度低而严重阻碍了它的实际应用.导电性差可借助体相掺杂高价金属阳离子[2]或表面包覆导电材料[3-4]予以补救;堆积密度低的缺点却至今未能得到解决.磷酸铁锂的制备技术可根据所用的铁源不同,分为两类:一类以亚铁盐为铁源的“亚铁盐化合法”[5-10],这类方法采用醋酸亚铁等亚铁盐,通过固相烧结或者液相反应合成磷酸铁锂.如Goodenough课题组最早采用二价铁盐制备LiFePO4,他们将Li2CO3、草酸亚铁和NH4H2PO4或(NH4)2HPO4混合均匀,在惰性气体保护下烧结,通过锂离子、亚铁离子和磷酸根的化合反应得到橄榄石结构的LiFePO4.近年来许多研究者也采用水热合成法等湿化学方法制备磷酸铁锂,在水热合成法中,一般采用LiOH·H2O,H3PO4和水溶性亚铁盐(如FeSO4)为前驱体,在150℃左右通过水热反应若干小时可直接合成LiFePO4,液相法的优点是合成温度低、反应条件灵活可控、产物的成份结构均匀、设备和工艺简单,但缺点是所得产物电导率低,电化学性能差.近来,也有人在水热反应过程中加入纳米碳管,以提高材料的电导率,但效果不太明显[11].亚铁盐化合法在磷酸铁锂的制备过程中不涉及到金属离子化合价的变……
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