【摘要】 振实密度是填充粉末的一个重要因素，它与碳涂层LFP阴极中可以实现的体积能量密度密切相关。

可充电锂离子电池（LIBs）是即将到来的大规模应用中使用最广泛的动力系统，如电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV），因为其具有高能量密度、长寿命、无记忆效应和环保特性。J.B.Goodenough提出的橄榄石结构的LiFePO4（LFP）由于其高理论容量（170mAh/g）、长寿命、高安全性、低毒性和成本，作为LIBs的一种有前途的候选阴极材料，正引起人们的兴趣[1]。但是，与锰基阴极材料相比，LFP的兼容性差限制了其在电动汽车和混合动力汽车中的潜在应用。

 

LFP的主要缺点是振实密度低和产品稠度差。前者源于其纳米级尺寸，这是克服Li+扩散和电导率限制所必需的[2]。然而，对于实际应用，除了倍率能力外，功率密度也是电极材料最重要的特性之一。较小尺寸的LFP需要具有相同厚度的更多质量分数的碳涂层。而大量的碳显著降低了LFP的能量密度，因为碳在电化学上是惰性的且体积庞大。振实密度是填充粉末的一个重要因素，它与碳涂层LFP阴极中可以实现的体积能量密度密切相关。基于超薄LFP片材，最近记录的振实密度为1.1 g/cm3，但产量和可扩展性仍远未达到工业要求。展示了一种改进的溶剂热合成二级结构LFP的方法。尝试用LiClO4和NH4OH化学反应来形成Li前驱体并调节反应条件，而不是常用的Li前驱体如LiOH。SS-LFP的振实密度为1.3 g/cm3，是传统LiOH前体合成的初步结构LFP的4倍。

 

  • Padhi et al1997 J. Electrochem. Soc. 144 1188,DOI 10.1149/1.1837571
  • Kang, B., Ceder, G. Battery materials for ultrafast charging and discharging. Nature458, 190–193 (2009). https://doi.org/10.1038/nature07853

 

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