改进高温固相法制备磷酸锰铁锂正极材料
来源期刊：材料导报2020年第16期
论文作者：李晶 秦元斌 宁晓辉
文章页码：16001 - 16005
关键词：磷酸锰铁锂;磷酸二氢锰;二次包碳;锂离子电池;
摘 要：LiMn1-xFexPO4具有制备成本低廉、环境友好、能量密度高、热稳定和循环稳定等优点,在锂离子电池中具有良好的应用前景。在目前制备LiMn1-xFexPO4的各种方法中,高温固相法因其工艺简单、成本低廉、产量较高的特点被广泛采用。然而通过高温固相法制得的LiMn1-xFexPO4普遍存在粒径分布不均匀、颗粒容易团聚等问题。针对以上问题,本实验以蔗糖为碳源,通过一种改进的高温固相法制得了二次包碳的LiMn0.5Fe0.5-PO4材料。利用X射线衍射法（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）表征材料的物相结构,结果表明,制备的二次包碳的LiMn0.5Fe0.5PO4材料是单相橄榄石结构,平均尺寸为260 nm。采用恒流充放电的测试方法表征材料的电化学性能,其在0.1C、1C和10C的倍率下,放电比容量分别可达到165 m Ah/g、132 mAh/g和92 mAh/g,且在1C下循环100周后的容量保持率超过90%,具有良好的倍率性和循环稳定性。同时,本实验还通过循环伏安法（CV）和交流阻抗法（EIS）详细讨论了二次包碳工艺能够改善产物电化学性能的原因。
李晶，秦元斌，宁晓辉
西安交通大学材料科学与工程学院
摘 要：LiMn1-xFexPO4具有制备成本低廉、环境友好、能量密度高、热稳定和循环稳定等优点,在锂离子电池中具有良好的应用前景。在目前制备LiMn1-xFexPO4的各种方法中,高温固相法因其工艺简单、成本低廉、产量较高的特点被广泛采用。然而通过高温固相法制得的LiMn1-xFexPO4普遍存在粒径分布不均匀、颗粒容易团聚等问题。针对以上问题,本实验以蔗糖为碳源,通过一种改进的高温固相法制得了二次包碳的LiMn0.5Fe0.5-PO4材料。利用X射线衍射法（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）表征材料的物相结构,结果表明,制备的二次包碳的LiMn0.5Fe0.5PO4材料是单相橄榄石结构,平均尺寸为260 nm。采用恒流充放电的测试方法表征材料的电化学性能,其在0.1C、1C和10C的倍率下,放电比容量分别可达到165 m Ah/g、132 mAh/g和92 mAh/g,且在1C下循环100周后的容量保持率超过90%,具有良好的倍率性和循环稳定性。同时,本实验还通过循环伏安法（CV）和交流阻抗法（EIS）详细讨论了二次包碳工艺能够改善产物电化学性能的原因。
关键词：磷酸锰铁锂;磷酸二氢锰;二次包碳;锂离子电池;
