刘兴亮，杨茂萍

(合肥国轩高科动力能源股份公司，安徽合肥230011)

不同碳源对磷酸铁锂正极材料的性能影响

刘兴亮，杨茂萍

(合肥国轩高科动力能源股份公司，安徽合肥230011)

以磷酸铁为铁源和磷源、碳酸锂为锂源，采用碳热还原法合成磷酸铁锂正极材料。考察不同碳源，包括葡萄糖、酚醛树脂、抗坏血酸和淀粉对磷酸铁锂材料的结构和性能影响。结果表明，以葡萄糖为碳源制备的磷酸铁锂正极材料具有粒径小，电化学极化小等优势；在2.5～4.2 V充放电范围，0.1、0.2、0.5、1和3倍率的首次放电比容量分别为159.5、152.0、147.1、139.2和121.9 mAh/g，其中1倍率循环20次后的容量保持率为98.5%，显示出优异的电化学性能。

磷酸铁锂；正极材料；碳源；包覆；性能

随着生态环境的恶化、能源危机的加深，开发环保新型能源材料是当前亟需解决的问题，其中安全、高效、绿色的锂离子二次电池成为最佳的替代能源之一[1]。1997年Padhi[2]等首先合成出可作为二次电池正极材料的LiFePO4，LiFePO4因其安全性高、倍率性能好、成本低廉、环境友好等优点而受到广泛关注和应用[3-4]。目前主流制备磷酸铁锂的方法，按铁源种类划分可分为磷酸铁、草酸亚铁和氧化铁三种[5]。其中磷酸铁与磷酸铁锂正交晶系结构相似，体积变化小，采用磷酸铁为铁源和磷源制备磷酸铁锂，可得到较优的电化学性能[6]。然而磷酸铁锂存在电子电导率低、锂离子扩散系数低等缺陷，阻碍了其产业化发展。改性方法大致分为金属离子掺杂、纳米化和表面包覆等三种。碳是常见的磷酸铁锂表面包覆物，而碳的来源、包覆方式、包覆量及加入方式对磷酸铁锂材料性能有较大的影响[7]。……