过渡金属催化石墨化碳包覆LiFePO₄正极材料

作者：杨桂芬; 黄德权; 卢文斌; 王红强; 李庆余

来源：电源技术, 2023, 47(12): 1538-1542.

• 锂离子电池
• 正极材料
• 电化学性能
• 催化石墨化
• LFP/C-Ni

橄榄石结构磷酸铁锂(LFP)作为锂离子电池正极材料已实现大规模商业化应用。然而，磷酸铁锂电子导电性和锂离子扩散率较低，导致其质量和电荷传输动力学较低，造成其电化学性能不佳。采用简单砂磨混合法成功制备了过渡金属(Fe、Co、Ni)催化石墨化碳涂层磷酸铁锂。研究结果表明，所制备材料经过渡金属(Fe、Co、Ni)催化石墨化后碳涂层均匀包覆在颗粒表面，能够有效抑制高温烧结过程中颗粒生长以及材料团聚，而不改变LFP的晶体结构。电化学性能测试结果表明，过渡金属催化石墨化碳膜涂层可以提高LFP电子导电性，缩短Li+扩散路径，有效改善材料的倍率性能和循环稳定性。在电压范围2.5～4.0 V时，LFP/C-Ni可提供161.3 mAh/g@0.1 C和118.1 mAh/g@5 C的高放电比容量，2 C倍率循环200次的容量保持率仍高达99.1%。

• 单位
  广西师范大学; 深圳市计量质量检测研究院