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为深入研究大颗粒磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池正极材料的性能衰退机理并据此改善其体积能量密度和功率密度, 进而切实推进该材料在电动汽车、混合动力汽车和电站储能等领域的高效广泛应用, 本文通过优化水热合成条件制备了粒径为2 μm的均匀微米LiFePO4颗粒粉末. 在未经任何改性(包覆或掺杂)的情况下,该材料表现出本征大颗粒LiFePO4典型的充放电和循环性能, 可作为后续研究的代表样品进一步考察大颗粒材料相对纳米材料性能衰退的机制和根本原因, 最终通过有的放矢地改性手段获得高密度、高能量和高功率的LiFePO4 正极材料. 实验结果表明, 增加反应物浓度、水热温度和保温时间以及降低溶液pH 值均有利于LiFePO4颗粒的长大. 通过比较不同粒径的LiFePO4的电化学性能确证了其随颗粒尺寸的增大而衰退. 当颗粒大小由0.7 μm增加到16.5 μm时, LiFePO4在0.1C倍率下的放电比容量由152 mAh·g-1下降至80 mAh·g-1.同时, 1C倍率下的循环测试结果表明, 颗粒尺寸越大, LiFePO4的容量衰减愈严重. 相似文献
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