磷酸铁锂正极材料制备方法的研究进展

１３４新疆有色金属增刊１
磷酸铁锂正极材料制备方法的研究进展
张霜华窦清山
（新疆有色金属研究所乌鲁木齐８３００００）
摘要概述了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的结构及克放电机理．阐述了磷酸铁锂的各种制备方法．对下一步的研究ｆＴ作进行了展望．关键词锂离子电池正极材料磷酸铁锂合成方法
前言脱嵌和嵌入提供了理论基础卯３。

０刚吾舰欹利歇人强侠Ｊ埋化基础…。

锂离子电池由于其具有电压高、体积小、质量轻、
比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环次数
多、寿命长等优点，成为目前综合性能好的理想能源。

取得了飞速发展ｎ３。

锂离子电池的应用领域不断扩
大．已经渗透到包括移动电话、笔记本电脑、摄像机、
数码相机等民用以及军事应用领域。

在国内外也竞
相开发电动汽车、航天和储能等方面所需的大容量锂
离子电池晓１。

锂离子电池的主要组成部分是嵌锂化合物正极材料。

正极材料在锂离子电池中占有较大比例，正极材料的质量，决定了锂离子电池产品的性能指标，锂离子电池正极材料已成为制约我国高性能锂离子电池发展的瓶颈。

３。

因此，寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锋离子电池正极材料是此领域重要研究内容㈤。

锂离子电池一般选用过渡性金属氧化物为正极材料。

过渡金属存在混合价态，电子导电性比较理想，而且不易发生歧化反应。

而具有橄榄石晶体结构的ＬｉＦｅＰ０４与同类电极材料相比，ＬｉＦｅＰＯ，具备更安全，更环保，更廉价的优势。

３。

１ＬｉＦｅＰＯ。

的结构与充放电机理ＬｉＦｅＰＯ。

具有橄榄石型的结构（图１），空间群为Ｐｎｍｂ，其中氧原子以六方紧密堆积方式排列∞３。

Ｆｅ与Ｌｉ分别位于氧原子八面体中心位置，形成Ｆｅ０６八面体和Ｌｉ０。

八面体，Ｐ处于氧原子四面体间隙，形成ＰＯ；四面体。

Ｆｅ０。

八面体通过共用顶点的一个氧原子相连，形成ＦｅＯ。

层，在ＦｅＯ。

层之间，相邻的ＬｉＯ。

八面体通过共用棱上的两个氧原子相连成链。

因此，每个ＰＯ。

四面体与一个Ｆｅ０。

八面体共用棱上的两个氧原子，同时又与两个Ｌｉ０。

八面体共用棱上的氧原子，这种共用顶点及共用棱的结构为锂离子的
固ＩＩ．ｉＦｅＰＯ，的结构
图２ＦｅＩ’Ｏ。

的结构
充电时，Ｌｉ＋从Ｆｅ０。

层迁移出来，经过电解质进入负极，Ｆｅ２＋被氧化成为Ｆｅ３＋，电子则经过互相接触的导电剂和基流体从外电路到达负极，放电过程进行还原反应。

充电ＬｉＦｅＰ０４一ｘＬｉ＋一ｘｅ—ｘＦｅＰ０４＋（１一ｘ）ＬｉＦｅＰ０４
放电ＦｅＰＯ．＋ｘＬｉ＋＋ｘｅ—ｘＬｉＦｅＰ０４＋（１一ｘ）ＦｅＰＯ．
充放电反应是在ＬｉＦｅＰＯ。

和ＦｅＰ０４∞’（图２）两相之间进行的。

由于两相结构相似，具有相同的空间群，这种特殊的晶体结构使得ＬｉＦｅＰＯ．具有优良的
循环稳定性。

￣１∞。