化学化工

Mg2+ 掺杂球形 LiFePO4 /C 的制备及电池性能

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  • 1. 华南理工大学 化学与化工学院,广东 广州 510640;2. 广州鹏辉能源科技股份有限公司,广东 广州 511483; 3. 广州大学 化学化工学院,广东 广州 510006
杨伟(1982-),男,博士,助理研究员,主要从事应用电化学与新能源材料研究.

收稿日期: 2015-08-24

  修回日期: 2015-10-25

  网络出版日期: 2016-05-03

基金资助

国家自然科学基金资助项目(21376056,21463030);广东省战略性新兴产业发展专项资金新能源汽车产学研项目(2011-1579)

Preparation and Battery Performance of Spherical LiFePO4 /C Doped with Mg2+

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  • 1.School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.Guangzhou Great Power Energy & Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 511483,Guangdong,China; 3.School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Guangdong,China
杨伟(1982-),男,博士,助理研究员,主要从事应用电化学与新能源材料研究.

Received date: 2015-08-24

  Revised date: 2015-10-25

  Online published: 2016-05-03

Supported by

Supported by the National Natural Science Foundation of China(21376056,21463030)

摘要

以柠檬酸为碳源、草酸亚铁为铁源、乙酸镁为镁源,采用喷雾干燥–碳热还原法制备了一系列镁离子掺杂磷酸铁锂(LiMgx Fe1-x PO4 /C)材料,并研究了镁离子对喷雾干燥 - 碳热还原法制备的球形磷酸铁锂材料结构和电化学性能的影响. 结果表明,实验制得的 LiMgx Fe1-x PO4 /C 材料具有规则的球形空心结构和高的比容量;当 Mg2+含量较小时其对磷酸铁锂晶体结构不产生影响,其中 LiMg0.04 Fe0.96 PO4 /C 具有最好的充放电性能,在0. 2C、0. 5C、1. 0C、2. 0C、5. 0C 倍率下首次放电比容量分别为 149. 0、145. 6、141. 3、132. 6、123. 3mAh/g,1. 0C 倍率下充放电循环 100 周后容量保持率大于 97. 3%.

本文引用格式

杨伟 薛建军 陈胜洲 胡新发 夏信德 林维明 . Mg2+ 掺杂球形 LiFePO4 /C 的制备及电池性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2016 , 44(6) : 9 -13 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.06.002

Abstract

Spherical LiFePO4 /C  doped with Mg2+ (namely LiMgx Fe1-x PO4 /C) was prepared by means of the spray drying-carbonthermal reduction,with citric acid,ferrous oxalate and magnesium acetate as the carbon source,the iron source and the magnesium source,respectively.Then,the effects of Mg2+ doping on the structure and electrochemical performance of the prepared LiFePO4 /C material were investigated.The results indicate that (1) LiMgx Fe1-x PO4 /C possesses a hollow ball-shaped structure and a high specific capacity; (2) the crystal struc- ture of lithium iron phosphate keeps unchanged at a low Mg2+ dosage; and (3) LiMg0.04 Fe0.96 PO4 /C possesses the best charge/discharge performance.For instance,its initial discharge capacities are 149. 0,145. 6,141. 3,132. 6 and 123. 3mAh/g at the rates of 0. 2C,0. 5C,1. 0C,2. 0C and 5. 0 C,respectively; and the capacity retention ra- tio of LiMg0.04 Fe0.96 PO4 /C at 1. 0C keeps more than 97. 3% after 100 charge-discharge cycles.
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