以磷铵肥为磷源制备磷酸铁锂正极材料

摘要

为降低锂离子电池正极材料磷酸铁锂（LiFePO₄）的生产成本，探索选择合适的肥料级磷酸铵为磷源制备LiFePO₄正极材料。分别以分析纯NH₄H₂PO₄和（NH₄）₂HPO₄为不同磷源，采用原位聚合-共沉淀法制备FePO₄前驱体，碳热还原法制备LiFePO₄/C。通过XRD、SEM、FTIR、氮气吸脱附测试等表征方法和电化学测试手段对所制备的LiFePO₄/C进行性质和性能研究。结果表明，以NH₄H₂PO₄为磷源制备的LiFePO₄/C材料具有较好的电化学性能和较高的振实密度，在0.1C下的首次放电比容量为150.86mAh/g，不同倍率下的放电比容量分别为150.86（0.1C）、146.20（0.2C）、138.93（0.5C）、130.35（1C）、118.83（2C）、101.48（5C）mAh/g，振实密度为1.02g/cm³。因此，NH₄H₂PO₄更适合作为磷源制备LiFePO₄正极材料。以肥料级NH₄H₂PO₄为磷源制备了LiFePO₄/C，其首次放电比容量为82.60mAh/g，经初步除杂后首次放电比容量为130.63mAh/g。

关键词

磷酸二氢铵 / 磷酸氢二铵 / 磷酸铁锂 / 正极材料