潘怀韬 米常焕

摘要：采用溶剂热方法制备微米级单分散空心球结构的LiFe0.5Mn0.5PO4材料，溶剂选用乙二醇，前驱体材料选用空心球状Li3PO4，锰源选用MnCl2·4H2O，铁源选用FeCl2·7H2O，通过使等量的铁锰以软模版的方法进行制备。将LiFe0.5Mn0.5PO4用葡萄糖进行浸渍-干燥-煅烧处理得到LiFe0.5Mn0.5PO4/C材料。将其与LiMn2O4复合得到不同质量配比的二元复合电极材料，通进行电化学测试。结果表明：含量占比为5%的样品，在0.05C状态下，其放电比容量数值可高达163.2 mAhg-1，达到了理论容量的97%;在0.5 C、1 C、2 C下进行放电比容量测试，其结果分别表现为146.9 mAhg-1、131.5 mAhg-1、112.6 mAhg-1。

引言

1991年，锂离子电池的首次问世，对相关业界发展造成巨大影响[1]。 近年来，锂离子电池使人们将视线从小型的使用设备转向了较大型的使用设备[2]。 在社会的要求下，锂离子电池阴极材料的性能提升成为了现在最需要解决的问题[3]。

磷酸系橄榄石结构材料具有环境友好特性，此外其内部具有强力磷氧共价键结构，将该材料用于锂离子电池正极能够充分发挥其稳定性及安全性[4]。以我们制备的空心球结构 LiFe0.5Mn0.5PO4而言，它具有两个对容量贡献均等的放电平台，包括铁的放电平台3.45 V vs.Li/Li+ 及锰的放电平台4.1 V vs. Li/Li+[5]。而且4.1 V相对高的电位既达到了对材料能量密度的要求，在该状态下电解液也比较稳定，不会存在高电压使电解液出现分解情况。 此外， LiFe0.5Mn0.5PO4具有高达170 mAhg-1的理论放电容量，能够高度匹配纯电动与混合型动力汽车性能需求。但是，磷酸系材料还存着一个大电流状态下放电能量较差的缺点。这是由于该结构材料在充放电作用下会发生较为典型的两相反应，从而使得这种结构的材料电导率表现较低，造成放电能量下降。……