以酚醛树脂为炭源的LiFePO4性能改进研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00864

无机材料学报

以酚醛树脂为炭源的LiFePO₄性能改进研究

张自禄, 卢嘉春, 杨裕生

西北核技术研究所, 西安 710024

收稿日期:2006-09-11 修回日期:2006-11-14 出版日期:2007-09-20 网络出版日期:2007-09-20

Modification of LiFePO₄ with Resorcinol-formaldehyde Resin as Carbon Source

ZHANG Zi-Lu, LU Jia-Chun, YANG Yu-Sheng

Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi’an 710024, China

Received:2006-09-11 Revised:2006-11-14 Published:2007-09-20 Online:2007-09-20

摘要/Abstract

摘要： 用酚醛树脂作炭源对锂离子电池正极材料LiFePO₄进行了改性, 用XRD、恒电流充放电等方法研究了酚醛树脂对LiFePO₄纯度和电化学性能的影响. 酚醛树脂在高温炭化过程中产生的H₂能够和LiFePO₄发生反应, 生成Fe₂P等物质, 导致材料中活性物质含量降低; 采用先在650℃处理后再于750℃焙烧的方法, 可以显著减少Fe₂P等物质的生成, 提高材料的纯度和比容量, 所制备的LiFePO₄在0.2C、1C、2C和5C(1C=150mA/g)倍率时的放电比容量分别达到160、150、135和120mAh/g, 并具有较好的循环性能.

关键词: 锂离子电池, LiFePO₄, 酚醛树脂, 电化学性能

Abstract: Lithium ion battery cathode material LiFePO₄/C was prepared by using resorcinol-formaldehyde resin as carbon source. Effects of resin on purity and electrochemical performance of LiFePO₄ were investigated by XRD and galvanostatic charge-discharge test. The results indicate that the hydrogen resulted from pyrolysis of resorcinol-formaldehyde resin can react with LiFePO₄, then Fe₂P, FeP and Li₃PO₄ are formed. Such impurities will lead the capacity of the materials decrease. The impurities can be reduced significantly by carbonization at lower temperature before calcination at higher temperature. The capacity and cycle property of LiFePO₄ are improved greatly by the addition of resorcinol-formaldehyde resin. The specific discharge capacity of LiFePO₄ reaches up to 160, 150, 135 and 120mAh/g at 0.2C,1C,2C and 5C(1C=150mA/g) rates, respectively.

Key words: lithium ion battery, LiFePO4, resorcinol-formaldehyde resin, electrochemical performance

中图分类号:

TM912

张自禄,卢嘉春,杨裕生. 以酚醛树脂为炭源的LiFePO₄性能改进研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00864.

ZHANG Zi-Lu,LU Jia-Chun,YANG Yu-Sheng. Modification of LiFePO₄ with Resorcinol-formaldehyde Resin as Carbon Source[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00864.

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以酚醛树脂为炭源的LiFePO₄性能改进研究

Modification of LiFePO₄ with Resorcinol-formaldehyde Resin as Carbon Source

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