磷酸铁锂的常用改性方法为离子掺杂

物质包覆碳包覆是常规的改性方法,但在制备过程中,常伴随着磷化铁(Fe2P)杂质的生成。Y.H.Rho等以磷酸锂、磷酸和柠檬酸铁为原料,先用溶胶凝胶法,再在不同煅烧温度和时间下制备LiFePO4,发现Fe,P杂质是材料在高温下过度还原造成的。Y. Xu等以氢氧化锂、磷酸氢二铵和草酸亚铁为原料,采用固相反应法制备LiFePO,,发现随着煅烧温度的升高,产物中逐渐出现了FerP 杂质。C. W. Kim等以氢氧化锂、磷酸氢二铵和三氧化二铁为原料,采用固相制备LiFePO4 ,发现FerP的含量随着材料中碳加人量的递增而递增。从上述研究可知,Fe2P的生成是随着材料制备过程中还原气氛的增加而增加的。将1.6 g LiFePO,正极材料和0.2 g乙炔黑(比利时产,电池级)研磨混合;将0.2 g聚偏氟乙烯溶解于4 ml N-甲基-吡咯烷酮中,再慢慢加人LiFePO,和乙炔黑的混合物，搅拌均匀后,涂覆在20 um厚的铝箱上,在鼓风干燥箱中80 C下烘干12 h。
将烘干后的极片冲切成直径为12 mm的小圆片(约含6 mg活性物质),作为正极片。以金属锂片为对电极, ND525隔膜为隔膜,1 mol/L LiPF。/EC+DMC(体积比1:1:1,广州产，电池级)为电解液,在充满氩气的手套箱中组装CR2016型扣式电池。用BTS-5 V/5 mA电池测试系统对电池进行充放电性能测试,电压为4.2~2.0 V,1 C=170 mA/g。使用粉体专业烧结回转窑（凤谷产，电池级）预烧规模对于材料Fe2P的形成有着至关重要的影响,主要是由于原料草酸亚铁在预烧过程中形成较多的还原性气体,导致在预烧的过程中,材料的过还原，从而使得在最终的煅烧过程中,部分LiFePO4被进-步还原生成FerP。煅烧温度对材料中Fe2P的形成也产生着重要的影响。较高的煅烧温度,导致材料中的碳材料发挥出很大的还原性,从而使得部分的LiFePO,被还原生成Fe2P杂质。含有FerP杂质的LiFePO,材料表现出更为优异的倍率性能,在0.1 C倍率下的放电比容量为152 mAh/g,2.0 C倍率下的放电比容量仍能达到133 mAh/g。