以金属铁粉为原料磷酸铁锂的制备和性能研究

摘要

以1～3μm金属铁粉和磷酸二氢锂为原料，采用高温固相法合成了无碳磷酸铁锂。通过X射线衍射（XRD），扫描电镜（SEM）和电化学测试等方法对合成的磷酸铁锂材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征。研究结果表明，采用1～3μm的金属铁粉和磷酸二氢锂为原料，高温固相法合成了具有橄榄石晶体结构的磷酸铁锂材料，粉末近似球形，振实密度较高，一次颗粒200～300nm。600℃合成的磷酸铁锂存在杂质相，650～750℃下合成的磷酸铁锂具有完整的橄榄石晶体结构，产物为纯相。无碳的磷酸铁锂呈浅灰色，600～750℃下合成的磷酸铁锂材料0．1C充放电存在平台，显示两相充放电特性，比容量均在100mAh·g^-1左右，且极化较大。用蔗糖对其进行包覆改性得到碳包磷酸铁锂，其颜色呈黑色，改性后的磷酸铁锂电化学性能有了较大的提高，0．1C比容量达到了154mAh·g^-1，充电平台和放电平台之间的极化明显降低，具有较好的循环稳定性。