磷酸铁锂在不同醇溶液中的溶剂热合成及其电化学性能

2012-11-29瞿毅唐新村李连兴陈亮王志敏

中南大学学报(自然科学版) 2012年2期

关键词：结构

瞿毅，唐新村, ，李连兴，陈亮，王志敏

(1. 中南大学化学化工学院，湖南长沙，410083；2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙，410083)

橄榄石型LiFePO4作为一种新型的锂离子正极材料，具有可逆容量高(170 mA·h·g−1)、充放电平台高、原材料来源广、无毒、结构稳定等优点，因而被认为是未来电动汽车和混合动力车的理想电源[1]。但LiFePO4由于受其固有结构限制，其锂离子扩散系数(DLi+)为 10−14～10−16m2·S−1[2−3]，电子电导率为10−9～10−10S/cm[4]。为了改善其性能，目前多数研究主要围绕以下 2个方面进行：(1) 对 LiFePO4颗粒表面包覆导电剂[5−7]，或者采用适当的金属离子和粒子对LiFePO4进行掺杂，提高电子导电性[8−10]；(2) 控制合成条件制备形貌规则、粒径较小的LiFePO4颗粒，缩短锂离子的扩散距离，从而改善扩散性能[11]，这可以通过采用溶胶凝胶法[12]、水热法[13]或溶剂热法[14]等软化学方法实现。与传统的高温固相法相比，采用溶剂热法可制备形貌规则、分散性较好和粒度较小的材料，并且还具有耗能低、溶剂选择多样性的特点，因而受到广泛关注。目前的文献报道中，针对不同溶剂在溶剂热制备磷酸铁锂过程中如何影响产物结构和性能方面的研究较少，为此，本文作者以3种不同溶剂采用溶剂热法合成橄榄石结构的磷酸铁锂，制备3种具有不同形貌和结构的产物，研究溶剂对产物结构组成和形貌的影响，并对其电化学性能进行系统研究。