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葡萄糖酸亚铁原位碳化LiFePO4/C的制备及电化学性能研究
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:功能材料
  • 时间:2013
  • 页码:2819-2824
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程] TQ150[化学工程—电化学工业]
  • 作者机构:[1]河北工业大学化工学院,高分子科学与工程研究所,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51203041);留学归国人员科研启动基金资助项目(第43批);河北省人社厅留学人员科研启动资助项目(201206)
  • 相关项目:磷酸锰锂/导电高分子复合材料作锂离子动力电池正极的研究
中文摘要:

以葡萄糖酸亚铁为碳源和部分铁源,采用固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料。利用XRD和SEM对所得样品进行了结构与形貌表征。以LiFe—PO4/C作锂二次电池正极组装电池,用电化学工作站和充放电测试系统对样品进行电化学性能测试。当碳包覆量为4.75%,650℃烧结10h时所制备的LiFe—PO4/C复合材料在0.1、0.2和1C倍率下最高放电比容量分别为161.6、147.2和123.3mAh/g。1C倍率下经50次循环材料的放电比容量无衰减。实验结果表明,由于葡萄糖酸根和铁离子之间较强的化学键,阻止了葡萄糖酸根热解过程中在材料内部的不均匀扩散,其热解后在材料颗粒表面形成均匀导电碳层,并在颗粒之间形成丝状无定形碳,有效抑制了晶粒的生长,提高了活性物质利用率,形成了完整的导电网络,增强了材料的综合电化学性能。

英文摘要:

LiFePO4/C composite materials were prepared by solid-state reaction with ferrous gluconate as carbon source and partial iron source. The structure and morphology of sample materials were characterized by X-ray diffraction and scanning electromicro scopy. The electrochemical performances of composites were measured by electrochemical workstation and charge-discharge test system. The highest discharge capacity of LiFePO4/C composite with 4.75% carbon coating sintered at 650℃ for 10h was 161.6, 147.2 and 123.3mAh/g at 0.1, 0.2 and 1C rate, respectively. There was no fade of discharge capacity after being charge-discharge for 50 cycles at 1C rate. The results showed that due to the strong chemical bonds between gluconate and iron ions, a uniform layer of carbon film was formed on the surface of particles and some filamentous amorphous carbon was formed between the particles after sintering. The particle growth was inhibited during sintering and a complete conduc- tive network was formed due to the effective carbon coating, hence the utilization of active materials was im- proved and the electrochemical properties were enhanced.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166