用响应面法优化了低温碳热还原合成LiFePO4/C的工艺,用中心组合设计研究了蔗糖用量、焙烧温度、焙烧时间和低温反应温度四因素对放电比容量的影响。结果表明,放电比容量与四因素关系符合二次模型,焙烧温度和蔗糖量以及两者的交互作用对放电比容量影响较为显著,各个因素的二次方影响高度显著。由模型得出的最优操作条件为:焙烧温度718℃;焙烧时间10.88 h;蔗糖量0.866 g g 1LiFePO4;热处理温度105℃。该条件下LiFePO4/C的实际放电比容量为140.6 mA h g 1,与模型预测值142.03 mA h g 1无显著差异。
采用湿法球磨-喷雾干燥-热处理方法制备了碳包覆的类球形锂离子电池正极材料Li Mn PO_4/C。利用X射线衍射(XRD)、恒流充放电测试、交流阻抗(EIS)和循环伏安(CV),考察了球磨转速对材料的结构和电化学性能的影响,并用场发射扫描电镜(FE-SEM)表征了最佳转速下合成材料的形貌。XRD表征结果表明,不同转速合成的产物均为单相橄榄石结构。SEM表征结果表明,合成材料为一次颗粒镶嵌在导电碳网络之中聚集而成的类球形微米二次颗粒。电化学测试结果表明,合成材料的电化学性能随着转速的提高先增加而后下降。球磨转速为1 250 r/min时合成材料的电化学性能最佳,在0.5C倍率下的放电比容量达到100 m A·h/g,50次循环后容量保持率为94.5%,放电电流从0.1C提高到2C时放电比容量从129 m A·h/g降到96 m A·h/g,表现出较好的循环性能和倍率性能。
通过球磨-碳还原法制备了球形颗粒的碳包覆锡锑(Sn Sb)合金锂离子电池负极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试、循环伏安等方法研究了煅烧温度、煅烧时间及蔗糖用量对锡锑合金相组成、颗粒形貌及电化学性能的影响。实验表明,蔗糖质量分数为38.0%的前驱体在800℃煅烧4 h获得的样品具有良好的电化学性能,首次放电比容量达到921.6 m A·h/g,循环30次后放电比容量仍高达746.6 m A·h/g,容量保持率为81.0%。
