锂离子电池正极材料LiFePO4掺杂改性研究进展

锂离子电池

锂离子电池正极材料 LF P 4杂改性研究进展 ie O掺张胜利，杨胜杰，宋延华，李维 (州轻工业学院材料与化学工程学院，南郑州 4 00 郑河 5 0 2)摘要：榄石型 LF P 近年发展起来的一种锂离子电池正极材料，是 LF P 电子电导率极低。 i扩散速度橄 ie O是但 ie O的 L 慢，制了其实用化。中一种很有效的方法就是在 LF P 晶格中掺杂金属离子，其产生晶格缺陷，进 L+限其 ie O的使促 I扩

散，改善晶体内部的导电性能。综述了 LF P ie O近几年离子在 L( ) i M14￣关键词：ie O;杂；极材料；离子电池 LF P掺正锂

F ( )掺杂的研究进展。 eM2 t '#

中图分类号： M 9 29 T 1 .

文献标识码： A

文章编号：0 2 0 7X 2 1 )3 0 9 - 4 1 0— 8 (0 00 - 2 9 0

Re e r hp o r s fi n d pe ah d ae il F P04 o t im s a c r g e so — o d c t o em trasLi e o rl h u f i i n b te i s o atreZ A h n—, NG S eg, O a—u, I i H NG S egl YA h n@e S NG Y nh a L i We( ol e f t iln hmiaE gn eig Z eg h uU ies o Lg tn ut, hn z o He a 5 02 C ia C l g Mae a dC e cl n ier, h nz o nv r e o r a n f i Ids y Z eg b u n n4 00, hn) h r

Ab t c: Ol i e t p i e sr t a i n e L F PO4s a n w id o a h d t r l o t i m o a e i s Bu s v r o r l c r nc v y e k n f t o e ma e i rlh u in b k r . i c af i e t t e y p o e to i i e

c n u t i n iu in o i a i t d i p l ain I w s i i t d ta o t lo o e n LF P o d c i t a d df so f h s l e sa p c t . t a n c e h t me mea in d p d i ie 04 vy L mi t i o d a s c u d i r v t

e or a c,a d e h n e t e d f s o fL n o d c i i r s a . e r s a r g e s i o l mp o e i p# m n e n n a c h i u i n o ia d c n u t t of y t 1 Th e e￣h p o r s n s f vy ct e L st n e st o e a h d t i l i eP f r i i n b k r s wa e i we h i i a d F i d p d c t o e ma er s L F O4 - o a e i s r v e d. e e a o L e

K y wor s L F Po4 d p n c t o e ma e i l lh u in b k r e d: ie: o ig; a h d t r; i i m a e a t o y

在已经实现 T业化的锂离子电池正极材料之中， io LC O对环境有污染，格昂贵，充电不安全，大地限制了其今后价过极的发展Ⅲ;状 LNi:备 T艺复杂，稳定性差，在大电层 iO制热且流放电时容量衰减严重，制约了它的工业化 ;尖晶石型

电化学性能的影响。采用 x射线衍射光谱法 ( R和扫描电 X D)子显微镜法 ( E )样品的结构、貌进行了表征， SM对形通过电化学技术对其电化学性能进行了研究。果表明，量的 Mg结少

掺杂未改变产物结构，有效降低了 LFP ie O电荷转移过程中的阻抗，服了电极过程中的动力学限制。 01克在 . C放电时，杂 掺 LF P 未掺杂 LFP 初始放电比容量分别为 16、 ie O与 ie O的 3 . 9

LMn 论比容量较低 (4 Ahg,环稳定性较差， i 理 O 18m/)循尤其是高温情况下容量衰减严重；以上材料种种缺陷制约了其在电动车辆领域的应用。橄榄石型 LF P ie O以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而备受人们的关注[]但纯相的 LF P 电导率和锂离子扩散速率 6。 - 9 ie O的均比较低，实密度小，振限制了其实用性】。为此人们对 LF— i e

1 1 Ahg 1. m/,经 5 8 0周循环后，比容量分别为 1 5、39 3. 8. 6 mA/; hg与未掺杂的 LF P 比， Mg的 LF P i O相 e

掺 ie O具有更为优良的循环性能。

胡成林等人 l采用固相法合成了 LJ F P 4一 1 2】 i M& e 0 (一00 5 00、.2 00 ) .、.100、.3。通过 XR分析及电化学测试，究了 0 D研

P 行了体相掺杂改性研究。杂改性主要针对 LFP O进掺 ie O的

L( ) i M1位和 F ( ) eM2位两个金属位。高价金属离子掺杂造成了LF P晶格中 L或 F ie O i e的缺陷，从而在 F O e次层形成

Mg掺杂对材料的结构和电化学性能的影响。研究表明，掺人少量的 Mg,以减小晶胞体积，高 LF P 2可+提 ie O的循环性能和比容量。当 Mg的掺入量摩尔分数为 2%时，以 01C放电， . L。 g0 e O的放电比容量最大为 13 i o FP 2 2 . mAhg 6/。

F2F共存的混合价态结构，有效地提高了 LF P 4电化 e/e+ ie 0的学性能。本文论述了近年 LF P 杂进展情况。 ie O掺

1 Mg掺杂对 LF P结构及电化学 ie O4性能的影响唐致远等人…以 Mg C为掺杂源，用固相反应法在惰] A 采

张培新等人[用化学沉淀法制备了 L。x e O (= 1 3 1 i MgF P 一 x0o、.、.5 00、.0 02 )用电化学方法测量了其电化 .0 00 0、. 01、., 2 0 7 0

学性能，用 X D和里特沃尔特方法表征了样品的晶体结构。 R结果表明，杂的镁离子占据 LF P L的位置，离子掺 掺 ie O中 j镁

性气氛下合成了掺 Mg的 LFP考察了 Mg ie O,”对样品物理及收稿日期：0 9 0— 0 2 0— 9

杂后晶体中原子间距和位置都发生变化，晶胞收缩；少量镁离子掺杂有效地提高 LF P的比容量和循环性能，其中 ieO L M F P 有更好的电化学性能，放电比容量高出 eO具 LF P 4 2 ie O约 0 mAhg/,镁离子掺杂提高了 LF P F 3F 2 ie O中 e/e++共存态的浓度，使材料具有更好的导电能力。

作者简介：张胜利 ( 9 6 )女。 1 5一，江苏省人，教授，主要研究方向为电化学。Bo rp y Z AN S e g l1 5~ )fmae p

oe s r iga h: H G h n—i 9 6,e l, rfs o. (联系人：胜杰杨

2 99

2O1 3 VoI NO 3 O 34

锂离子电池

Mg掺杂后的样品与未掺杂样品相比，品格参数和晶胞体

高的原因可能是材料处于荷锂状态时， i掺人形成的锂空位 Nz 与镍取代有利于提高锂离子在晶体中的扩散速率以及材料的电子导电能力；材料处于缺锂状态时， i N掺入使得材料形成了 F+ e存的状态，而提高了其电子导电能力。 C/共 F从 文衍宣等人㈣采用固相法合成了单相 L。x xe O ( i Ni P 一 F 0o、.10 2 O0、.5 0 7。用 XR和里特沃尔特方法 . 0O、.、. 00、 . ) 0 0 3 0 D表征了样品的晶体结构，用电化学方法研究了样品的电化学

积有一定收缩，且收缩程度随着掺杂量的增加而增加。这主要是由于 M的半径(5 m) L+6 r) F27 m的小， 6比 i 8p和 e (4p ) p ( o+ M可能占据 M1置， M2位置，而引起了晶胞体积的位或从收缩，改变了材料的晶体结构，引起电池材料充放电性能的变化。另外镁离子掺杂提高了 LF P F3F 2共存态的浓 ie O中 e/e+ 度，使材料具有更好的导电能力。

2 i掺杂对 LF P 4构及电化学 T4+ ie 0结性能的影响曲涛等人㈣采用固相法合成了 L yi e 0,究了钛的 i T￣ P 4研 _ F掺杂量、焙烧温度和焙烧时间对 L,i P 化学性能的 i TTe O电 -影响。通过正交实验[93 )定合成 L】 ye O的最佳工 L (3】确 i Ji P 一 F艺为：杂 T4量摩尔分数为 1,烧温度为 7 0℃,烧时掺 i+%焙 0焙

性能。研究表明，少量镍离子掺杂有效提高了 LF P ieO的比容量和循环性能，其中 L N F P 有更好的电化学性能， 7 e O具

放电比容量高出 LF P 3 Ahg ie O约 0m/,其主要原因是镍离子掺杂不仅改变了晶体中原子间距离和位置，引起晶胞收缩；而且增加了 LFP F F共存态的浓度，高了材料的导 ieO中 e/e+提电能力。 王晓琼等人口采用固相法合成了 LF。x xO (

O ie一 P Ni 、

间为 1。经实验验证， 6h优化后的合成工艺有利于提高 LF ieP 电化学性能。 O的

015 010010 01 0010 010。在低放电倍率(.lC .、.1、.、.、.、.5 ) 0 2 3 4 01 )时， ie N oo的首次放电比容量最大为 1 0 LF 0 P 4 mAhg较/,LF P 加了 1%;. ie O增 2 01 C放电时，其比容量为 14mA/, 5 1 hg较 LFP 加了 3%。认为少量 Ni杂可提高 LFP ie O增 2掺 ie O的

胡成林等人【采用固相法合成了 LF P L xi e l 5] ieO及 i Tx— FP 00 500、 .、.3。通过 X D分析及电化学测试， O( .0、.100 0O ) 2 R 研究了 T掺杂对材料的结构和电化学性能的影响。研究表 i

放电容量的原因可能是 Ni替代部分 F, e改变了 LF P ie O的晶胞参数，品的粒径变小，样获得了完全连续固熔的 LF i O。 ie P李新海等人 _采用高温固相法合成了 LF O,究 2 l】 ie9 P研 Ni了工艺条件对样品性能的影响。利用 X D和 S M对样品晶 R E

明，掺人少量的 T可以减小晶胞体积，,有效地提高了 LF— ieP O的循环性能和比容量。当 T的掺人量摩尔分数为 1 i%时， 在 5/充放电电流下，首次放电比容量为 1 3 lg 0 mAg的 2 d; mA

经过 6 0次循环后，比容量基本上无衰减。G a n人通过球磨一温固相法以 LO H0、 u nWag等高 iH

体结构、表面形貌等进行表征，结果表明，温度和时间对LF。 P晶体结构及材料性能均有较大影响，中 ie9 N O其

FC 0 2 N H P e: 2H0、 H,:O和质量分数 5%的乙炔黑为原料合成了掺 T的 LF P 4采用 XR T M、 E等技术对其进行表 i ie 0, D、 E S M征。果表明，过 C包覆和掺杂 T的 LF P 有良好的电结经 i ie O具

60℃下焙烧 2 合成出的样品电化学性能最佳； 2 A g 5 0h以 0m/恒流充放电时，首次放电比容量可达 15 4 mAhg循环 3/, O周后比容量仍

为 l 5 3 mAhg容量衰减仅为 6%。/, . 9

化学性能，中 L T F P 4其 i9i e 0/ 9 C的性能最好， . C放电时， 0 2首次放电比容量为 145mAh; 10周循环后，量保持率 5. /经 2 g容为 9%。 2

庄大高等人【采用水热法在 l0℃下合成了单相的 2引 6LF P LF。Ni50。 5 0℃聚丙稀裂解碳包覆后得到 ie O和 ie9。t 经 5 5 o' LF P 4的颗粒尺寸在 2 0n左右，碳包覆镍掺杂 ie 0/ C 0 m

H G orn U u— g等人旧通过高温固相法以 L2O、米级 o i纳 C TO、e 2 H0、 42O i F C0 2 NHH P和葡萄糖为原料合成了LlJi e 0/采用 XR S M、分析和 E S等技术对样品 i xP4— F C, D、E C I进行结构表征。果表明，量 T掺杂并没有改变 LF P 结少 i ieO的晶体结构，阻抗较未掺杂的样品小，过充放电测试表明，其通 L i F P d表现出良好的电化学性能， - C放电时， eO C 03 首次放电比容量为 167 4 .mAhg /。

LF。Ni 0/ ie。。 4 5￣ C的颗粒尺寸在 10n以下。电化学测试表 0 m明， ie 0 C和 LF。N。P 4以 01 LFP 2 ie。 i o/ 5 c . C放电时，首次放电 比容量分别达到 14mA/ 5 hg和 19mM￣; ie9 o '4 4 l g LF nNiJo/ 5 o c

具有更优异的倍率性能， . C和 1C循环 10周后的放电比 05 0容量分别为 1 7 4/ mAh g和 14m/。 3 Ahg

黄映恒等人采用高温固相法合成了 LNxe_ O (=、 i i。P 4 O F￣ x

0 10 30 501) .、.、.、.。研究了 N的掺杂量对 L e( '的 0 0 0 0 i iP4 F 5陛能影响，其中 LNi e P i。 O具有比 LF P F ie O更好的电化学性能，以 8 A g充放电时，第二周放电比容量为 132 8 0m/ 3. 7m/,环 2 Ahg循 0周后为 176 5 2. 5 mAhg/。

掺杂少量的 T可以显著提高 LF P ie O的充放电容量和循环性能，其原因可能是掺杂的金属离

子以固熔体形式存在，并占据锂的位置，引起晶胞收缩，i L一 0原子问平均距离增加， F一原子间平均距离下降，成了有利于锂离子脱嵌的结构。 e0形

掺杂少量的 Ni可显著提高 LFP ieO的充放电容量和循环

3}掺杂对 LF P结构及电化学、 l ie O4性能的影响习小明等人[利用共沉淀法合成了 L￣ xe O (: 1 8 1 i Ni P 一 F x0O、.0、.10O ) . 00 5 0O、.3。通过 X D对元素组成及电化学性能 0 R

性能，其原因可能是随着镍掺杂量的增加，面间距、、、 a轴 b轴 C轴的长度和晶胞体积下降。明镍掺杂后的样品比未掺杂样品说的晶格参数和晶胞体积有一定程度的收缩，且收缩程度随着掺杂量的增加而增加。由于 N的有效离子半径(9p ) L+ 6 r与 I的 o有效离子半径(8 r)近，可能占据 M1置，者 M2 6 o相 p Ni位或位置，变了阳离子的外层电子能量分布，而提高了材料的改从

研究表明，少量 N的掺杂未影响材料晶体结构，. C放电 01 时，= .1品的首次放电比容量可达 13 A/,0周循 x OO样 4 . m hg2 2环后放电比容量为 1 1 Alg容量衰减仅为 84性能提 3.m￣, 2 .%;

导电能力，进而提高材料的充电性能。另外 Ni掺杂导致了烧

2 1 V l4 N 003 03 0 3

30 0

锂离子电池

结过程中产生晶体结构缺陷，提高了材料的电子导电性，而从改善了材料的充放电性能。

以 Z r 0为 Z nNO) 6 2 Hz n源，糖为 C源， LF P 蔗对 ie O进行了 F位掺杂和碳包覆研究。用 X D、 e R电化学技术研究了材料的结构和电化学性能。结果表明，样品具有橄榄石型结构；从 LF P、i 0 e9'4 LZ㈣F o 0/其电荷转移阻抗 ie04LZ l 0r到 in e￣ 4 F 9o C,

4 Mn+杂对 LF P结构及电化学 2掺 ie 04性能的影响唐致远等人[利用高温固相法，在惰性气氛下合成了掺Mn的 LF P 4考察了 Mn掺杂量对 LF P 4构及其电 ie 0。 z的 ie 0结

逐渐减小，材料的可逆能逐渐增强。掺杂后的材料初始容量和循

环性能都得到明显的改善，在 01c放电时， ieO、 . LF P LZ。。 0、 in l e P :次放电比容量分别为 in F LZ∞。 0 e F首 9 .、3 .、5 . m/。当以 05C放电时，iI0 e9 4 31 104 192 Ahg . LZ1 I o 0F O/ C首次放电比容量为 1 7 Ahg 7 3 . m/,0周循环后容量衰减仅 343。 .%

化学性能的影响。应用 XR循环伏安和恒流充放电等技术对 D、样品进行了结构表征和性能测试。结果表明，物具有单一的产橄榄石型结构，掺杂未影响 LF P的结构，且形成了 Mn ie04 LF。’ yO ie一 p固熔体。充放电测试表明，以 01C放时， Mn . Li e 5 noP材料 F M s O.

H.i Lu等人【通过球磨 .温固相法以 L O、e 2 9]高 i,F C0 C 2H2 Z O、 4 O和质量分数 5 0、n NH HP %乙炔黑为原料合成了掺z n的 LF P ie O。采用 X D、E对样品进行表征，果表明， R SM结,

的首次放电比容量为 191m/, 2 . Ahg在

41 .V及 35 .V处各存在一个放电平台。0周循环后， 2比容量仍为 109mA/。 2. hg

Zl掺杂并没有改变 LFP 4 r+ 1 ie O的晶体结构，电子电导率却有很“

宋士涛等人[ 2用高温固相法合成了 LMn e一 5 1采 i x。 F 0(=、.、.、.、.、.,通过 X D、E及电化学性能研 x O 02 04 06 08 1 ) 0 R SM究表明，量 Mn的掺杂未影响 LFP 晶体结构，提高少 ie O的却了它的电化学性能。 LMn F n O与 LF P 料相比有更 i e8 P ie O材好的电化学性能，低放电倍率 (流密度为 2/), 在电 0mA g时放

大的提高，其原因是掺 Z n增大了 LF P ieO的晶体体积，这种plr应增大了 L迁移空间，小了阻力，进了 L ia”效 l i的减促 i

迁移。其中 Lzl e 0的性能最佳。 iI。 o oF

6其他唐致远等人【应用固相法在惰性气氛下合成掺 z的 3 0] r LF P考察 z4掺杂量对样品结构及电化学性能的影

响。 ie O, r+在 01c倍率下， i r0 e 0 . L 01 P 4的首次放电比容量达 15 F 3. 6m/。 3循环后，量衰减仅 38。 Ahg 0周容 . %

电比容量为 10mA/, 5 hg当放电倍率提高到 2C时，电比容 放量 13 1/,循环性能良好。 mAhg且

谢辉等人㈣采用高速球磨 .温固相法合成了 LMn-高 i y F卜 ) .≤y .)并对其晶体结构、 e- ( ( 1≤1, )O O表观形貌和电化学性能进行了研究。结果表明，所合成样品为单一橄榄石型结构， 粒径分布较匀。 01≤06范围内，在 .≤y .材料放电比容量为 10 4mA/, 01C循环 1后，量衰减仅 08当 y 08, hg经 . 5周容 .%。> 1 .时

郑明森等人[应用固相法合成了 LF P 3 1】 ie O及掺杂 C的 uLF P以 XR X S表征样品的结构及 F存在的价态。发 ie O, D、 P e现掺杂少量 C“未能改变 LF P 料的结构及 F u ie O材 e的化学

材料的放电容量急剧下降，环性能变差。 LMn-循 i yF。 e一 0的倍率性能随着 Y的增加而变差的原因，要是材料主

状态，但是 C的掺杂使得 LFP材料的晶胞体积变小。充 u ie 04放电测试结果表明，少量 C”的掺杂能显著地提高 LF P u ie O的倍率性能， iuo e 0以 1C放电时比容量可达 10 LC oF 4 z 3 mA/ hg以上，较未掺杂样品提高了 2%左右。 0 文衍宣等人 I采用高温固相法合成了 Lv F P 捌 i e O( . OO、.3 00、.0。究发现 LV e P具有比 O .100、 . 01)研 0、 5 io 04

在 40V平台的容量损失造成的；其中 LMn6e . i o。 F 0质量比能量最高为 5 8Whk,以 01C充放电时， i o e90具 6/g . LMn1F P 4.

有最高的放电比容量 1 5m/; 05 1 4 A g以 .、. C充放电时， 5其放电比容量分别达 10 19mAhg 3、0/,说明 LMn e90具有极 i o。' F 1佳的倍率性能。

LFP ie O更好的电化学性能，用 8 A/电流进行充放电 0m g的时，首

次放电比容量为 104 9mA/,循环 2 3 . hg 2 0周后为1 .96m A h g。 31 1 /

仇卫华等人[ 2用高温固相法合成了 LMn e一e 7 1采 i y yo F( 0 02 0、 .、.、 .,研究了 Mn掺杂量对 LF P 、.、 . 0608 1 )并 4 0 ie O性能的影响。研究发现，杂 Mn有效提高了 LF P的电化学掺 i 04 e性能，烧结温度 60℃条件下，成 02的 LMnF。j 在 5合 . i e一' o

Y n . h u gDa o等人【通过球磨一温固相法合成掺 L C 3 3]高 a的LF P 果表明，a的掺杂没有改变 LFP ie 0。结 L ieO的结构，品样的电子电导率得以提高，从 58 x 1￣/提高至 28 x 1。 .8 0 Sc m . 0 2 Sc;和纯 LFP 4放电比容量 14 mA/相比，/ m ie 0 0 hg LF。L oP,在 28 4V之间以 02C放电时比容量为 ie9 ao o/ 9 1 c .~ . 16mA/;过 4 7周循环后，量保持在 8%,现出良好 5 hg经 9容 0表的性能。

样品具有良好的容量和循环性能；合成材料的物相对电化学性能有很大影响，单一相的合成材料具有优良的容量和循环性能。

少量 Mn的掺杂对 LF P ie O正极材料高倍率充放电性能提高很有益，这可能主要是由于 Mn的掺杂增大了晶胞体积， 更有利于锂的脱出。另外锰的掺杂导致了烧结过程中产生晶

陈宇等人㈣通过固相法以( Mo 44H 0为 Mo源， NH) ￣ 2 6 02 在氮气气氛下合成掺杂 Mo的 LFP ieO。采用 XR S M、 D、E

体结构缺陷，提高了材料的电子导电性，而使得材料的高倍从率充放电性能有所改善。

XP、 X F S E A S和正电子湮没技术对其进行结构表征及倍率性能研究。结果表明， Mo的样品呈橄榄石结构， 6同时占掺 Mo+

5 n Z掺杂对 LF P结构及电化学 ie 04性能的影响Z掺杂的报道并不多。 n鲁道荣等人 l采用溶胶一凝胶法

据着 F位及 L位， e i提高了 LF P ieO的电导率。01 . C放电时首 次放电比容量达 10mA/, 6 hg接近理论比容量。 l c放电时，比

容量为 1 1 Ahg表现出良好的循环性能。 4 m/,

301

2 O 3 V0j3 O1 .4 N 0 3

锂离子电池

杨书廷等人 _采用 P M模板一胶凝胶法在惰性气氛 3 5】 A溶

b t r sJ. l t ce cl o,9 714() 18 19 . ae e[ Ee r hmi c19,4 4: 8—14 ti] c o aS 1

下合成钽掺杂的 LF P 4考察了钽对样品物理和电化学性 ie O/ C,能的影响。研究结果表明，.3C下，杂与未掺杂样品第二 O3掺

[0 T NG CP Y1 R, I 1】 A 。 NG J JANG CY,t 1R sac rgesnte e a. eerhpors i h ehn igpo et fi im i np op aeJ. w C e cl n acn rpr o t u o h sht[ Ne hmia M y lh r] Atr l 2 0, () 22 . ei s 0 5 39:—5 a, 3 2 [1阮艳莉， 1] 唐致远 .掺杂对 LF P结构及电化学性能的影响 M ieO…国有色金属学报，0 51() 4 6 12 .中 2 0,59: 1—4 0 1

个循环放电比容量分别为 186m/ 3 . Ahg和 155mA/,0周 5. hg 2后比容量分别为 1 1 hg和 16m/。掺杂的样品阻抗 4 mA/ 5 AhgR【 10Q减小到 10Q。实密度提高 0 1/m。 a的掺 c从 8 2振 . 2gc T 3

杂改善 LF P d ie O C导电性能，高了材料的电化学性能。提倪江锋等人 p研究了 C掺杂对 LF P q r ieO电化学性能的影

[2胡成林， 1]代建清，戴永年，镁离子掺杂对 LF P 4等. ie 0材料性能的影响川昆明理工大学学报 (工版) 0 73 () 62 .理， 0,22:—9 2 2 [3张培新， I]文衍宣，刘剑洪，,等镁离子掺杂对磷酸铁锂结构和性能

的影P] NJ功能材料， 0, ( ) 9214 . . 2 6 2 7: 4.95 0 13 1[4曲涛， 1] 沈培康，良， T掺杂改善锂离子电池正极材料 LF—姚国等. i e P的电化学性能研究【] O4 J.稀有金属与硬质合金，0 73 () -. 2 0,54: 5 1 [5胡成林， 1]代建清，戴永年， .i等 T离子掺杂对 LF P 4 ieO材料性能的影响『]料导

报， 0,l7:'.4 . J.材 2 72 ()171 9 0 t[6 WAN G, E Y N M, t 1L0Tnl P Ce mp— 1] G CH NGY, A M e . i9i F Od o o a 9 oe sea a o ema r l rlhu inbt r[ .oi tt l— i sct d ti tim a eyJ S l SaeEe t h ea f i o o t] d cto h m, 0 7 1: 5— 2. r c e 2 0, 1 4 7 46

响。在低倍率(. 0时， O1 机械球磨掺杂和共沉淀掺杂 C f样品的放电比容量分别为 14mA/ 4 hg和 18mA/,以 2C放电 5 hg

时，两种样品仍分别具有 10m g Atg和 10mA/ 1 3 hg的放电容量；且在循环过程中容量保持稳定，有明显的衰减。并没

7结论对于 LF P 4 ie O进行金属离子掺杂，提高材料电化学性能的机理，多认为金属离子占据 L位或 F位， i e引起晶胞体积的变化，改变了晶体结构，在烧结过程中产生晶体结构缺陷，提高了材料电子导电性，从而改善了材料的充放电性能。但 LFP 杂改性的机理不成熟，关掺杂离子对材料结构影 ie O掺有

[7 HU G R G 1], AO X G, E G zD, t 1If ec f i o igo PN e a.n un eo T d pn n le e to h m ia p o e i s f i PO4 lc r c e c l r p r e o L Fe t/ C c t o e a h d mae a f r l— tr l o i i

tim— nbt r s]Ta scin f neru t soit f hu i a ei[ . rnat s No fr s o t eJ o o o Mea S c yo l eCh n, 0 7 1: 9— 0 ia 2 0,72 6 3 0

响的报道相对较少。但掺杂后明显提高了材料的电导率，极大地降低了电极的极化，高了电池的放电性能和循环性能，提特别是在大电流下的充放电性能。今后对 LF P 研究，是 ie O的将

[8成定波， 1】习小明，李运姣， .沉淀法合成 L。z xe O正极材等共 i, FP 一Ni料的研究… .冶]程，0 82 () 19 .矿 _ 2 0,84:—7 9 [9文衍宣， 1]郑绵

平，张法，镍离子掺杂对 LF P结构和性能的童等. ieO影响[]国有色金属学报， 0,59:4 614 . J.中 2 5l()13 .4 0 0 [O王晓琼， 2] 李新海，志兴， .ie O掺镍的改性研究[ .王等 LFP J电池，]20,55:7 -7 . 0 53() 13 3 3 [1王晓琼，新海，志兴， .离子电池正极材料 LF。 P 4 2] 李王等锂 ie9 N 0

在维持其高电导率的基础上提高锂离子的扩散速率，更多新的合成技术特别是纳米颗粒合成技术将在这方面得到应用。 虽然现在还不是十分清楚 LF P 4 ie O掺杂改性的原理，关于锂但离子嵌/脱机理和扩散机理以及掺杂原理的研究，将会继续为 LFP ie O的改性提供必要的理论指导。

参考文献：【】 K 1 AN N , AB NBE G MA HIAN.Hg aai NA A M R E R L, NT R ihcp cy t sr c— df dLC O2ah d so tim— nb t r sJ. l— u aemo ie io to e rlhu i a e e[ Ee f i c f i o ti] ct ce adS l—t e et2 0,() 6 r hm n oi Sa t,0 361: . o d tL A1[] B OUS E Y M,BE AN P SMO B. i im isro t 2 R SL INS , I N Lt u net ni o h i n h smae ash e ucs r io a e e[ .lc ohmi ot tr lte yt sces nbt r s] et ci— i: k o o f L i ti J E r c ca1 9 4 (/)3 aA t.99,51:. 2

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bt r s] lcrc e S c19,4 ()18—14 a e e[ .Eet hm o,9 7144:1819 . ti J J o [】 A E S , HO 7 ND RS ON A S T MASJ K S A B,t 1T ema sa O, AL K e a. hr lt- blyo ie O一ae ah dsJ.lc oh mia adS l tt it f F P 4 sdcto e[] et ce cl n oi Sa i L b E r d e L t r, 0032:66 . e es2 0,() -8 6 f] P OSNI, AR W S S AC I S e 1A e snh t 8 R 1 P C E KAM, C CA,t . nw tei P a y cr u e f rP r p fn M n o t e a g Li PO4wi n a c d ee to he c l p r o i t e h n e l c r c mi a e - h

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21 o3 o 0O3 I4N V 3

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