导　　师： 廖世军

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 磷酸铁锂材料是一种十分重要和具有广阔应用前景的动力锂离子电池的正极材料,磷酸铁材料是磷酸铁锂正极材料的重要前驱体,直接影响着磷酸铁锂材料的电化学性能。目前的磷酸铁及磷酸铁锂的制备工艺存在过程复杂和废水排放量大等突出问题,开发新型磷酸铁和磷酸铁锂生产工艺具有十分重要的意义。针对目前磷酸铁和磷酸铁锂生产工艺存在的问题,本论文研究了采用喷雾干燥技术制备磷酸铁,并研究了采用喷雾干燥制备的磷酸铁制备磷酸铁锂材料。以氨水为pH调节剂制备出了球形磷酸铁粉体,然后以此为原料与碳酸锂、葡萄糖球磨混合制备了LiFePO4/C材料,考察了Li:Fe摩尔比、焙烧温度、焙烧时间,碳源加量对材料电化学性能的影响。本文还尝试采用甲酸作为均相沉淀剂,通过喷雾干燥法制备出高电化学活性的磷酸铁材料,基于前述优化的LiFePO4/C材料的合成路线,合成出了高性能的FA-LFP/C正极材料。考察了甲酸加量、油浴时间对所制备的FePO4材料性能的影响,并对甲酸作为均相沉淀剂的作用和机理进行了研究。最后,采用甲酸水热法制备出了前驱体Fe2NH4OH（PO4）2·2H2O,并对前驱体的电化学活性进行了研究。本文主要研究工作如下:首先,以Fe（NO3）3·9H2O和NH4H2PO4为原料,氨水为pH调节剂,采用气流式喷雾干燥器制备出了均匀球形结构的磷酸铁材料。其比表面积为2.9m2·g-1,粒径分布在1-5μm左右。以所制备的磷酸铁材料为前驱体制备出了Li FePO4/C材料,考察了焙烧温度、焙烧时间、Li:Fe摩尔比以及碳源加量对所制备的Li FePO4/C材料电化学性能的影响。在焙烧温度为600℃,焙烧时间为18h,Li:Fe摩尔比为1.02:1,葡萄糖加量为30g/mol（Fe3+）的条件下,所制备材料的电化学性能最佳。在0.1C倍率下的放电比容量可以达到153.8mAh·g-1,5C倍率下可达91.6mAh·g-1,在1C倍率下循环200圈后容

关 键 词： 甲酸 喷雾干燥

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