磷酸鐵鋰表面碳包覆研究進(jìn)展.pdf

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1、第7&卷第"期電化學(xué)WM;./7&///LM./"7#&9年1月P,QRL6'/,)/@'@N3R,NS@4TU3RVPKF.//7#&9!"#!&#.&"7#>XY.*;*DZ[MDE*B.&-&$91./&%012#3!&$$18"-%&=7$&9?$"8$7$&8&$//$%&'&(%)

2、包覆研究進(jìn)展!張寧!劉永暢!陳程成!朱智強(qiáng)!陶占良!陳軍!南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院"先進(jìn)能源材料化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室"天津化學(xué)化工協(xié)同創(chuàng)新中心"天津"#$$%&#摘要!橄欖石結(jié)構(gòu)的'()*+,-具有電壓平臺(tái)平穩(wěn)$價(jià)格低廉$原料豐富和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)"得到了人們的廣泛關(guān)注./然而"純'()*+,-的離子和電子導(dǎo)電性較差"其大范圍應(yīng)用受限0/研究表明"對(duì)'()*+,-表面進(jìn)行碳包覆可以有效提升其電化學(xué)性能0/結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀"本文綜述了不同的碳包覆方法$碳源種類對(duì)'()*+,-電化學(xué)性能的影響"以及碳包覆提升'()*+,-正極材料電化學(xué)性能的作用機(jī)制0/關(guān)鍵詞

3、!'()*+,-%碳包覆%正極材料%鋰離子電池中圖分類號(hào)!,1-12/345&&///////////////////////////!!!!!!!!!!!文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼!6!!鋰離子電池作為先進(jìn)的電化學(xué)儲(chǔ)能和轉(zhuǎn)化體團(tuán)聚"減小電極的極化效應(yīng)"而且還能為'()*+,-中系"在便攜式電子設(shè)備用電源方面已經(jīng)得到了廣d的'(提供電子通道"使鋰離子的脫嵌更加容易./研泛的應(yīng)用"并在向混合電動(dòng)汽車(chē)!S@W_($純電動(dòng)汽究表明"不同的包覆方法和碳源種類對(duì)'()*+,-電車(chē)!@W_(和可再生能源儲(chǔ)存!太陽(yáng)能$風(fēng)能等(以及化學(xué)性能的影響是不同的./本文綜述了'()*+,

4、-]N智能電網(wǎng)等領(lǐng)域延伸"但制備低價(jià)格$高性能和高正極材料的研究進(jìn)展"并對(duì)制備'()*+,-]N復(fù)合材`&87a安全性的鋰離子電池仍然存在挑戰(zhàn).料常用的碳包覆方法$碳源種類以及碳包覆的作鋰離子電池正極材料對(duì)電池容量$循環(huán)壽命$安用機(jī)制作了總結(jié)./全性和價(jià)格有著重要的影響"成為制約鋰離子電池,不同的碳包覆方法對(duì)6%7'8"的9大規(guī)模推廣應(yīng)用的瓶頸./目前"商業(yè)化應(yīng)用的無(wú)機(jī)正電化學(xué)性能的影響極材料主要包括'(NM,7$'(4F7,-$'()*+,-$三元常見(jiàn)的碳包覆方法有兩種&一種是原位碳包覆"材料'(L(-NM.4F/,7!L4N(和'(L(-NM.

5、6;/,7!LN6(`"89a8&即在'()*+,-的前驅(qū)體中加入碳源"形成'()*+,-等./其中"'()*+,-比容量較高!&%$/B6E*b("循的同時(shí)在顆粒表面原位形成碳包覆層%另一種是環(huán)壽命長(zhǎng)"高溫穩(wěn)定性良好"價(jià)格低廉"環(huán)境友好"非原位碳包覆"即制備出'()*+,-后"再進(jìn)行碳包放電平臺(tái)與目前使用的電解液相匹配!".-9/W/c_./d覆./原位碳包覆法在碳化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體"有一'(X'(("自&55%年eMMJ*FMKbE等首次報(bào)道以來(lái)"`18&&a定造孔作用"可以增大材料比表面積./同時(shí)"原位迅速得到了人們的廣泛研究./85生成的碳

6、可以抑制顆粒的長(zhǎng)大"緩解顆粒團(tuán)聚現(xiàn)然而純'()*+,-的導(dǎo)電性很差"電導(dǎo)率約為&$/8&8"8&898&象"提升顆粒之間的電子傳導(dǎo)性./原位碳包覆是目U*DB!'(NM,7&&$/U*DB"'(4F7,-&&$/U*DB("前最為有效的包覆方法./非原位碳包覆方法的效限制了其倍率性能和循環(huán)壽命./人們研究了許多方法來(lái)提升'()*+,-的電化學(xué)性能"例如添加導(dǎo)電果取決于'()*+,-顆粒的分散狀態(tài)和粒徑大小"一`&7a+陽(yáng)離子摻雜`&"a$碳包覆`&-a$減般來(lái)說(shuō)"粒徑較小"分散均勻"碳包覆效果越好./NK]6b的納米粉末小顆粒尺寸`&9a等./其中

7、"碳包覆是一種提升'()*+,,:,原位碳包覆-倍率性能和循環(huán)壽命的重要方法"常用以改善&#固相制備'()*+,-的電化學(xué)性能./對(duì)'()*+,-進(jìn)行碳包覆不固相合成是一種傳統(tǒng)的制備'()*+,-]N復(fù)合`&1a僅能夠增強(qiáng)'()*+,-的導(dǎo)電性"抑制晶粒的長(zhǎng)大和材料的方法./首先將含有鋰源$磷源和二價(jià)鐵源收稿日期&7$&-8&7871"修訂日期&7$&98$-8$7////:通訊作者"3*;1877?7"9$1>$>"@ABC(;&DE*FCGDHFCFIC(0*JK0DF國(guó)家科技部5%"計(jì)劃'LM0/7$&&NO5"95$$("國(guó)家自然科

8、學(xué)基金項(xiàng)目)LM./7&7"&$$9(資助和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助!!G!!電化學(xué)!"#$年的原料低溫處理!制備成前驅(qū)