温和条件下制备掺Ti⁴⁺磷酸铁的研究

骆艳华¹，裴晓东¹，何楠²

1. 中钢集团安徽天源科技股份有限公司2. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

摘 要：为提高LiFePO₄的电性能,将LiFePO₄掺杂工序前置至磷酸铁的合成阶段,在磷酸铁的制备过程中添加Ti⁴⁺制备掺Ti⁴⁺磷酸铁。结果显示:Ti⁴⁺可以取代Fe³⁺进入磷酸铁晶格中;Ti⁴⁺掺入量的增加将会影响磷酸铁晶体的晶面间距,使得（002）晶面间距显著增大,且当Ti⁴⁺掺杂量为0.5%时,对磷酸铁晶面间距影响最大;晶面间距增大,有利于锂离子的脱嵌,磷酸铁锂的电性能增强;掺Ti⁴⁺的磷酸铁较未掺杂时,在600℃时出现了明显的晶型转变的吸热峰;掺Ti⁴⁺的磷酸铁的比表面积较未掺杂磷酸铁的比表面积显著提高,这说明掺Ti⁴⁺磷酸铁的化学活性提高,有利于提高磷酸铁锂的电性能;采用掺Ti⁴⁺磷酸铁为原料制备的磷酸铁锂,当钛含量为0.5%时,放电容量最高,即电容为0.2 C时,放电容量为160 m Ah/g。

关键词：磷酸铁;Ti4+;电性能;掺杂;