采用湿法球磨与高温固相合成法相结合的工艺, 分别以油酸、葡萄糖、石墨、硬脂酸为碳源对LiMnPO4进行包覆合成了LiMnPO4/碳材料, 并研究了它的结构、形貌和电化学性能。结果表明: 碳包覆对LiMnPO4的橄榄石型结构无影响;采用有机碳源包覆的LiMnPO4/碳材料形貌呈更规则的类球形; 油酸包覆LiMnPO4/碳材料的电化学性能最好, 其在0.1C倍率下的首次充电比容量可达140.6 mAh·g-1, 首次放电比容量为123.4 mAh·g-1, 充放电效率为87.76%; 油酸包覆改善了材料的导电性和活性物质的可逆性能, 能够抑制Mn2+氧化和晶粒长大, 使粒径均匀。
所属栏目
新材料 新工艺国家自然科学基金资助项目(31271868)
收稿日期
2015/1/82015/5/3
作者单位
曹永宁:宁夏职业技术学院, 银川 750021
张正国:北方民族大学化学与化学工程学院, 银川 750021
龚波林:北方民族大学化学与化学工程学院, 银川 750021
备注
曹永宁(1965-), 男, 宁夏银川人, 副教授, 工程硕士。
引用该论文:
CAO Yong-ning,ZHANG Zheng-guo,GONG Bo-lin.Synthesis and Electrochemical Properties of LiMnPO4/C Materials[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(9):41～44
曹永宁,张正国,龚波林.LiMnPO4/碳材料的合成及其电化学性能[J].机械工程材料,2015,39(9):41～44
参考文献
【1】
万洋,郑荞佶,赁敦敏.锂离子电池正极材料磷酸锰锂研究进展[J].化学学报,2014,72(5):537-551.
【2】
DELACOURT C,LAFFONT L,BOUCHET R,et al. Tow ard understanding of electrical limitations(electronic,ionic) in LiMPO4(M=Fe,Mn) electrode materials[J]. Electrochem Soc, 2005,152(5):A913-A9211.
【3】
李兆萍,王一平,杨颖,等.固相反应烧结制备锂离子电池正极材料LiFeBO3及其电化学性能[J].机械工程材料,2014,38(6):16-19.
【4】
PIECZONKA N P W, LIU Zhong-yi, HUQ A, et al. Comparative study of LiMnPO4/C cathodes synthesized by polyol and solid-state reaction methods for Li-ion batteries[J].Journal of Power Sources,2013, 230(10):122-129.
【5】
OHA S M, OH S W,MYUNG S T, et al. The effects of calcination temperature on the electrochemical performance of LiMnPO4 prepared by ultrasonic spray pyrolysis[J]. Journal of Alloys and Compounds,2010,506 :372-376.
【6】
BRAMNIK N N,EHRENBERG H.Precursor-based synthesis and electrochemical performance of LiMnPO4[J]. Journal of Alloys and Compounds,2008, 464:259-264.
【7】
ZHONG S, XU Y, LI Y, et al. Synthesis and electrochemical performance of LiMnPO4/C composites cathode materials[J]. Rare Metals,2012,31(5):474-478.
【8】
CAO Y, DUAN J, HU G, et al. Synthesis and electrochemical performance of nanostructured LiMnPO4/C composites as lithium-ion battery cathode by a precipitation technique[J]. Electrochimica Acta,2013,98:183-189.
【9】
尚伟丽,黄永侃,陈玲震,等.共沉淀法合成正极材料LiMnPO4/C[J].电池,2013,43(4):227-228.
【10】
杨新,刘学武,刘贵昌,等.锂离子电池正极材料LiMnPO4/C的合成研究[J].电化学,2011, 17(3):306-311.
【11】
张正国.表面活性剂辅助制备锂离子电池三元正极材料[J].无机盐工业,2015,47(2):67-70.
【12】
BAKENOV Z, TANIGUCHI I. Physical and electrochemical properties of LiMnPO4/C composite cathode prepared with different conductive carbons[J]. Journal of Power Sources,2010,195(21):7445-7451.
【13】
刘学武,李新,邓远富,等.金属镁掺杂的LiMnPO4 /C的电化学性能研究[J].功能材料,2013,44(10):1381-1384.
