【摘要】 到目前为止,颗粒尺寸减小和碳涂层成功地克服了LiFePO4的绝缘性质,从而提高了高速率容量,但这两种方法都倾向于导致低振实密度,从而导致低体积能量密度。

橄榄石磷酸铁锂(LiFePO4)作为锂离子电池的正极材料,由于其优异的循环稳定性、高安全性、低材料成本和环境友好性,受到了积极的研究和应用。然而,纯LiFePO4在室温下具有较差的电子导电性和缓慢的锂离子扩散,这严重限制了其倍率能力。

 

到目前为止,颗粒尺寸减小和碳涂层成功地克服了LiFePO4的绝缘性质,从而提高了高速率容量,但这两种方法都倾向于导致低振实密度,从而导致低体积能量密度。由于空间有限,锂离子电池的高体积能量密度对于便携式电子设备和电动汽车应用至关重要。因此,开发具有高振实密度的LiFePO4材料具有广阔的应用前景。

 

为了在保持其倍率性能的同时满足高体积能量密度,已经提出了各种方法来合成具有高振实密度的LiFePO4材料。其中,微/纳米分级结构备受关注。

 

金等人通过一步溶剂热法合成了由纳米片组成的三维多孔LiFePO4微球[1]。李等人通过溶剂热法和高温煅烧合成了八面体微/纳米分级LiFePO4笼[2]。郑等人通过溶剂热技术合成了由单晶纳米板组成的花状LiFePO4[3]。Gong等人通过一步原位溶剂热法结合碳热还原合成了单分散微纳米球形LiFePO4/C复合材料[4]。吴等人溶剂热合成由单晶LiFePO4纳米板组成的饼状LiFePO4/C[5]。胡等人通过溶剂热技术合成了各种LiFePO4微/纳米结构,包括纳米片、堆叠微片、微哑铃和微纺锤,并发现反应物氧化产生的微量Fe3+含量在微/纳米组织的形成中起着重要作用[6]

 

[1] Jin Y, Tang XC, Wang HY (2016) Solvothermal synthesis and self-assembling mechanism of micro-nano spherical LiFePO4 with high tap density. RSC Adv 6:75602–75608

[2] Li WX, Zhang HJ, Mu YP, Liu L, Wang Y (2015) Unique synthesis of novel octahedral micro/nano-hierarchical LiFePO4 cages as an enhanced cathode material for lithium-ion batteries. J Mater Chem A 3:15661–15667

[3] Zheng ZM, Tang XC, Wang Y, Jin Y, Meng J, Liu WM, Wang T (2015) Solvothermal synthesis and electrochemical performance of flowerlike LiFePO4 hierarchically microstructures. Chinese J Inorg Chem 31:731–738

[4] Gong H, Xue HR, Wang T, He JP (2016) In-situ synthesis of monodisperse micro-nanospherical LiFePO4/carbon cathode composites for lithium-ion batteries. J Power Sources 318:220–227

[5] Wu YN, Zhou L, Xu GQ et al (2017) Synthesis and electrochemical properties of cake-like LiFePO4/C with high tap density. Chinese J Inorg Chem 33:1423–1428

[6] Hu L, Zhang TW, Liang JW, Zhu YC, Zhang KL, Qian YT (2016) Trace Fe3+ mediated synthesis of LiFePO4 micro/nanostructures towards improved electrochemical performance for lithium-ion batteries. RSC Adv 6:456–463

 

科学指南针为超过6000家高校和企业提供一站式科研服务,2023年12月:已服务超过2000家高校,超过4000家企业,提供近500所高校研究所免费上门取样服务,平均每天处理样品数9000+、注册会员数60w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过99%。

 

免责声明:部分文章整合自网络,因内容庞杂无法联系到全部作者,如有侵权,请联系删除,我们会在第一时间予以答复,万分感谢。