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磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂电池中的原理磷酸铁锂的合成应用中的问题橄榄石结构在LiFePO4结构中,由于八面体之间的PO4四面体限制了晶格体积的变化,影响Li原子在充放电过程中的嵌入和脱出,使LiFePO4的离子扩散速率较低;由于没有连续的FeO6共边八面体网络,不能够形成电子导体,电子的传导只能通过Fe-O-Fe进行,使LiFePO4的电子导电率较低。磷酸铁锂的两大缺点：离子扩散速率低、电子导电率低针对LiFePO4扩散速率低和电子电导率低的缺点,研究者对LiFePO4进行了改性研究(1)改进合成工艺。通过采用不同的原料,不同的合成方法制备粒径较小的LiFePO4,使得Li的扩散路程缩短,促进Li的脱出和嵌入,改善LiFePO4正极材料的电化学性能;(2)包面包覆导电材料,合成LiFePO4/导电物质的复合物(3)掺杂改性磷酸铁锂的各种合成方法高温固相法以草酸亚铁或乙酸亚铁等二价铁与锂盐化合物混合均匀，在惰性气氛下高温制得。碳热还原法碳酸锂（或氢氧化锂、醋酸锂及草酸锂等）、磷酸铁为原料混合均匀，加入碳源化合物，在保护气氛（氮气、氩气或它们与氢气的混合气体）中经300~400℃加热3~6小时进行预处理，然后在500~800℃煅烧4~24小时，冷却后可得磷酸铁锂粉体材料。液相法1水热法2溶胶—凝胶法3共沉淀法磷酸铁锂蔗糖磷酸铁碳酸锂FePO4+LiCO3+CLiFePO4+C白色固体粉末淡黄色固体粉末白色晶状固体粉末高温磷酸铁预处理对磷酸铁进行除水的处理研磨混料将三种原料按比例放入到研磨机中进行研磨旋转烘干将研磨后的物料进行烘干出理研磨烘干后的物料进行研磨烧结高温碳热还原反应磷酸铁锂电池的工作原理图一图二磷酸铁锂电池的工作原理1、电池充电时，Li+从磷酸铁锂晶体的010面迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到石墨晶体的表面，然后嵌入石墨晶格中。与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体，再经导电体流到石墨负极，使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁，其晶格结构变化如上图－２。磷酸铁锂电池的工作原理2、电池放电时，Li+从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时，电池经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体，再经导电体流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达至平衡。高安全性高倍率性高一致性高循环寿命高比容量高低温性能高抗滥用能力低总成本实际应用中的要

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