前驱体配料温度对水热法制备LiFePO4的影响

赵浩川 ,  宋杨 ,  郭孝东 ,  钟本和 ,  董静 ,  刘恒

引用本文: 赵浩川, 宋杨, 郭孝东, 钟本和, 董静, 刘恒. 前驱体配料温度对水热法制备LiFePO4的影响[J]. 物理化学学报, 2011, 27(10): 2347-2352. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110905 shu
Citation:  ZHAO Hao-Chuan, SONG Yang, GUO Xiao-Dong, ZHONG Ben-He, DONG Jing, LIU Heng. Effect of Precursor Ingredient Temperature on the Performance of LiFePO4 by Hydrothermal Method[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(10): 2347-2352. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110905 shu

前驱体配料温度对水热法制备LiFePO4的影响

  • 基金项目:

    国家科技支撑计划(2007BAQ01055)资助项目 (2007BAQ01055)

摘要: 研究了配料温度对水热法制备磷酸铁锂的影响. 通过X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)以及元素分析等手段分析了不同温度下制备的前驱体和最终的LiFePO4样品, 其结果表明配料温度对磷酸铁锂前驱体颜色和特性有明显影响. 通过仔细控制该温度可以制得高纯Li3PO4 中间体并抑制前驱体中Fe(OH)3的形成. 有利于进一步获得结晶良好不含Fe3+的LiFePO4样品, 显著提高了LiFePO4材料的放电比容量. 当配料温度为30 °C时获得的样品, 0.1C倍率下放电比容量达到156 mAh·g-1, 0.5C倍率下放电比容量为151 mAh·g-1, 10C倍率下放电比容量为127 mAh·g-1, 循环20次容量保持率达99%.

English

    1. [1]

      (1) Amatucci, G. G.; Pereira, N.; Zheng, T.; Plitz, I.; Tarascon, J. M. J. Power Sources 1999, 81-82, 39.(1) Amatucci, G. G.; Pereira, N.; Zheng, T.; Plitz, I.; Tarascon, J. M. J. Power Sources 1999, 81-82, 39.

    2. [2]

      (2) Padhi, A. K.; Nanjundaswamy, K. S.; odenough, J. B. J. Eletrochem. Soc. 1997, 144, 1188.  (2) Padhi, A. K.; Nanjundaswamy, K. S.; odenough, J. B. J. Eletrochem. Soc. 1997, 144, 1188.  

    3. [3]

      (3) Guo, X. D.; Liu, H.;Wu, D. Q; Zhong, B. H. Materials Review 2009, 23, 28.(3) Guo, X. D.; Liu, H.;Wu, D. Q; Zhong, B. H. Materials Review 2009, 23, 28.

    4. [4]

      [郭孝东, 刘恒, 吴德桥, 钟本和. 材料导报, 2009, 23, 28.][郭孝东, 刘恒, 吴德桥, 钟本和. 材料导报, 2009, 23, 28.]

    5. [5]

      (4) Wen, Y. X.; Zheng, M. P.; Tong, Z. F.; Su, H. F.; Xue, M. H. The Chinese Journal of Nonferrous Metals 2005, 15, 1436.(4) Wen, Y. X.; Zheng, M. P.; Tong, Z. F.; Su, H. F.; Xue, M. H. The Chinese Journal of Nonferrous Metals 2005, 15, 1436.

    6. [6]

      [文衍宣, 郑绵平, 童张法, 粟海锋, 薛敏华. 中国有色金属, 2005, 15, 1436.][文衍宣, 郑绵平, 童张法, 粟海锋, 薛敏华. 中国有色金属, 2005, 15, 1436.]

    7. [7]

      (5) Wu, L.;Wang, Z. X.; Li, X. H.; Li, L. J.; Guo, H. J.; Zheng, J. C.;Wang, X. J. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2010, 20, 814.  (5) Wu, L.;Wang, Z. X.; Li, X. H.; Li, L. J.; Guo, H. J.; Zheng, J. C.;Wang, X. J. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2010, 20, 814.  

    8. [8]

      (6) Li, G. H.; Azuma, H.; Tohda, M. J. Eletrochem. Soc. 2002, 149, A743.(6) Li, G. H.; Azuma, H.; Tohda, M. J. Eletrochem. Soc. 2002, 149, A743.

    9. [9]

      (7) Hua, N;Wang, C. Y.; Kang, X. Y.;Wumair, T.; Han, Y. J. Alloy. Compd. 2010, 503, 204.  (7) Hua, N;Wang, C. Y.; Kang, X. Y.;Wumair, T.; Han, Y. J. Alloy. Compd. 2010, 503, 204.  

    10. [10]

      (8) Zhang, M.; Jiao, L. F.; Yuan, H. T.;Wang, Y. M.; Guo, J.; Zhao, M.;Wang,W.; Zhou, X. D. Solid State Ionics 2006, 177, 3309.  (8) Zhang, M.; Jiao, L. F.; Yuan, H. T.;Wang, Y. M.; Guo, J.; Zhao, M.;Wang,W.; Zhou, X. D. Solid State Ionics 2006, 177, 3309.  

    11. [11]

      (9) Chen, Y.;Wang, Z. L.; Yu, C. Y.; Xia, D. G.;Wu, Z. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1498.(9) Chen, Y.;Wang, Z. L.; Yu, C. Y.; Xia, D. G.;Wu, Z. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1498.

    12. [12]

      [陈宇, 王忠丽, 于春洋, 夏定国, 吴自玉. 物理化学学报, 2008, 24, 1498.][陈宇, 王忠丽, 于春洋, 夏定国, 吴自玉. 物理化学学报, 2008, 24, 1498.]

    13. [13]

      (10) Lu, J. B.; Tang, Z. L.; Zhang, Z. T.; Jin, Y. Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2005, 21, 319.(10) Lu, J. B.; Tang, Z. L.; Zhang, Z. T.; Jin, Y. Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2005, 21, 319.

    14. [14]

      [卢俊彪, 唐子龙, 张中太, 金永拄. 物理学报, 2005, 21, 319.][卢俊彪, 唐子龙, 张中太, 金永拄. 物理学报, 2005, 21, 319.]

    15. [15]

      (11) Zhang, Q.;Wang, S. M.; Zhou, Z. F.; Ma, G. L.; Jiang,W.W.; Guo, X. S.; Zhao, S. Solid State Ionics 2011, 191, 40.  (11) Zhang, Q.;Wang, S. M.; Zhou, Z. F.; Ma, G. L.; Jiang,W.W.; Guo, X. S.; Zhao, S. Solid State Ionics 2011, 191, 40.  

    16. [16]

      (12) Guo, X. D.; Zhong, B. H.; Liu, H.;Wu, D. Q.; Tang, Y.; Tang, H. J. Eletrochem. Soc. 2009, 156, A787.(12) Guo, X. D.; Zhong, B. H.; Liu, H.;Wu, D. Q.; Tang, Y.; Tang, H. J. Eletrochem. Soc. 2009, 156, A787.

    17. [17]

      (13) Yu, H. M.; Zheng,W.; Cao, G. S.; Zhao, X. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25, 2186.(13) Yu, H. M.; Zheng,W.; Cao, G. S.; Zhao, X. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25, 2186.

    18. [18]

      [余红明, 郑威, 曹高劭, 赵新兵. 物理化学学报, 2009, 25, 2186.][余红明, 郑威, 曹高劭, 赵新兵. 物理化学学报, 2009, 25, 2186.]

    19. [19]

      (14) Konarova, M.; Taniguchi, I. J. Power Sources 2010, 195, 3661.  (14) Konarova, M.; Taniguchi, I. J. Power Sources 2010, 195, 3661.  

    20. [20]

      (15) Kim, H. J.; Kim, J. M.; Kim,W. S.; Koo, H. J.; Bae, D. S.; Kim, H. S. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 5662.  (15) Kim, H. J.; Kim, J. M.; Kim,W. S.; Koo, H. J.; Bae, D. S.; Kim, H. S. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 5662.  

    21. [21]

      (16) Su, C.; Lu, G. Q.; Xu, L. H.; Zhang, C.; Ma, C. A. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 609.(16) Su, C.; Lu, G. Q.; Xu, L. H.; Zhang, C.; Ma, C. A. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 609.

    22. [22]

      [苏畅, 陆国强, 徐立环, 张诚, 马淳安. 物理化学学报, 2011, 27, 609.[苏畅, 陆国强, 徐立环, 张诚, 马淳安. 物理化学学报, 2011, 27, 609.

    23. [23]

      (17) Wu, D. Q.; Zhong, B. H.; Xu, R.; Guo, X. D.; Liu, H.; Song, Y.; Tang, Y. New Chemical Materials 2010, 38, 37.(17) Wu, D. Q.; Zhong, B. H.; Xu, R.; Guo, X. D.; Liu, H.; Song, Y.; Tang, Y. New Chemical Materials 2010, 38, 37.

    24. [24]

      [吴德桥, 钟, 徐瑞, 郭孝东, 刘恒, 宋杨, 唐艳. 化工新型材料, 2010, 38, 37.][吴德桥, 钟, 徐瑞, 郭孝东, 刘恒, 宋杨, 唐艳. 化工新型材料, 2010, 38, 37.]

    25. [25]

      (18) Jaewon, L.; Amyn, S. T. Journal of Supercritical Fluids 2005, 35, 83.  (18) Jaewon, L.; Amyn, S. T. Journal of Supercritical Fluids 2005, 35, 83.  

    26. [26]

      (19) Zhang, C. H.; Huang, X.; Yin, Y. S.; Dai, J. H.; Zhu, Z. B. Ceramics International 2009, 35, 2979.  (19) Zhang, C. H.; Huang, X.; Yin, Y. S.; Dai, J. H.; Zhu, Z. B. Ceramics International 2009, 35, 2979.  

    27. [27]

      (20) Tajimi, S.; Ikeda, Y.; Uematsu, K.; Toda, K.; Sato, M. Solid State Ionics 2004, 175, 287.  (20) Tajimi, S.; Ikeda, Y.; Uematsu, K.; Toda, K.; Sato, M. Solid State Ionics 2004, 175, 287.  

    28. [28]

      (21) Ou, X. Q.; Xu, S. Z.; Liang, G. C.;Wang, L.; Zhao, X. Sci. China Ser. E-Tech. Sci. 2009, 52, 264.  (21) Ou, X. Q.; Xu, S. Z.; Liang, G. C.;Wang, L.; Zhao, X. Sci. China Ser. E-Tech. Sci. 2009, 52, 264.  

    29. [29]

      (22) Recham, N.; Armand, M.; Tarascon, J. M. C. R. Chimie 2010, 13, 106.  (22) Recham, N.; Armand, M.; Tarascon, J. M. C. R. Chimie 2010, 13, 106.  

    30. [30]

      (23) Zhuang, D. G.; Zhao, X. B.; Cao, G. S.; Mi, C. H.; Tu, J.; Tu, J. P. The Chinese Journal of Nonferrous Metals 2005, 15, 2034.(23) Zhuang, D. G.; Zhao, X. B.; Cao, G. S.; Mi, C. H.; Tu, J.; Tu, J. P. The Chinese Journal of Nonferrous Metals 2005, 15, 2034.

    31. [31]

      [庄大高, 赵新兵, 曹高劭, 米常焕, 涂健, 涂江平. 中国有属学报, 2005, 15, 2034.][庄大高, 赵新兵, 曹高劭, 米常焕, 涂健, 涂江平. 中国有属学报, 2005, 15, 2034.]

    32. [32]

      (24) Franger, S.; Le Cras, F.; Bourbon, C.; Rouault, H. J. Power Sources 2003, 119-121, 252.(24) Franger, S.; Le Cras, F.; Bourbon, C.; Rouault, H. J. Power Sources 2003, 119-121, 252.

    33. [33]

      (25) Islam, M. S.; Driscoll, D. J.; Fisher, CA. J.; Slater, P. R. Chem. Mater. 2005, 17, 5085.  (25) Islam, M. S.; Driscoll, D. J.; Fisher, CA. J.; Slater, P. R. Chem. Mater. 2005, 17, 5085.  

    34. [34]

      (26) Liu, J. L.; Jiang, R. R.;Wang, X. Y.; Huang, T.; Yu, A. S. J. Power Sources 2009, 194, 536.  (26) Liu, J. L.; Jiang, R. R.;Wang, X. Y.; Huang, T.; Yu, A. S. J. Power Sources 2009, 194, 536.  

    35. [35]

      (27) Andersson, A. S.; Thomas, J. O. J. Power Sources 2001, 97-98, 498.(27) Andersson, A. S.; Thomas, J. O. J. Power Sources 2001, 97-98, 498.

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  • 发布日期:  2011-09-27
  • 收稿日期:  2011-04-25
  • 网络出版日期:  2011-07-04
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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