镁掺杂的非化学计量比磷酸铁锂的制备及性能

摘要：

以Li2CO3、FeC2O4·2H2O、MgO、NH4H2PO4为原料,无水葡萄糖为碳源,采用高温固相合成法制备获得4％Mg2+掺杂的LiFe0.96Mg0.04PO4/C,并通过分别减少2％Mg2+和2％Fe2+合成了非化学计量比的LiFe0.96Mg0.02PO4/C和LiFe0.94Mg0.04PO4/C材料.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)表征了Fe2+和Mg2+含量的变化对材料的物质构成、形貌及结构的影响.通过交流阻抗(EIS)及恒流充放电循环测试对材料的电化学性能进行表征.研究结果表明Mg2+均匀地掺入LiFePO4的晶格中,非化学计量比的LiFe0.96Mg0.02PO4/C和LiFe0.94Mg0.04PO4/C材料的晶胞体积减小,导电性杂质Fe2P的含量升高,Li-Fe错位现象减少;其中,LiFe0.94Mg0.04PO4/C表现出最优的充放电容量、倍率性能以及循环性能,0.1C、20C倍率下的放电比容量分别为161.2mAh/g、74.7mAh/g,500次循环后20C的容量保持率达到97.3％.

关键词：磷酸铁锂、非化学计量比、电化学、纳米材料、合成、优化

所属期刊栏目：36

分类号：TM912.9

资助基金：国家自然科学基金项目21476158,21621004

在线出版日期：2017-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3006-3012