个人资料整理仅限学习使用磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池，具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量>、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点。锂离子电池性能的改善，很大程度上决定于电极材料性能的改善，尤其是正极材料。目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及 LiMn2O4 等，但由于钴有毒且资源有限，镍酸锂制备困难，锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素，制约了它们的应用和发展。因此，开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。1997 年， Padhi 等报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4>能够可逆地嵌脱锂，且具有比容量高、循环性能好、电化学性能稳定、价格低廉等特点，是首选的新一代绿色正极材料，特别是作为动力锂离子电池材料。磷酸铁锂的发现引起了国内外电化学界不少研究人员的关注，近几年，随着锂电池的越来越广的应用，对 LiFePO4 的研究越来越多。2.1 磷酸铁锂的结构和性能磷酸铁锂 (LiFePO4>具有橄榄石结构，为稍微扭曲的六方密堆积，其空间群是 Pmnb 型，晶型结构如图2.1 所示。图 2.1 磷酸铁锂的空间结构图LiFePO4由 FeO6 八面体和 PO4 四面体构成空间骨架， P 占据四面体位置，而Fe 和 Li 则填充在八面体空隙中，其中Fe 占据共角的八面体位置， Li 则占据共边的八面体位置。晶格一个FeO6 八面体与两个FeO6 八面体和一个PO4 四面体共边，而 PO4四面体则与一个FeO6 八面体和两个 LiO6 八面体共边。由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列，使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌，也因此具有了相对较高的理论密度(3.6g/cm3>。在此结构中， Fe2+/Fe3+相对金属锂的电压为 3.4V，材料的理论比容量为170mA· h/g。在材料中形成较强的P-O-M 共价键，极大地稳定了材料的晶体结构，从而导致材料具有很高的热稳定性。个人资料整理仅限学习使用Wang 等对 LiFePO4 的电化学性能做了详细的分析，图2.2 是 LiFePO4 的循环载荷伏安图，在C-V 图中形成两个峰，在阳极扫描时Li+从 LixFePO4 结构中脱出，在 3.52V 形成氧化峰；当在4.0～3.0 扫描时 Li+嵌入到 LixFePO4 结构中，相应的在 3.32V 形成还原峰； C-V曲线中的氧化还原峰表明在L iFePO4 电极上发生着可逆的锂离子嵌脱反应。图 2.2 磷酸铁锂的循环载荷伏安图2.2 磷酸铁锂的制备方法及研究LiFe...
