中國粉體網(wǎng)訊 近日,中國科學(xué)院金屬研究所研究員王曉輝課題組與南京航空航天大學(xué)教授朱孔軍合作,采用微波水熱合成法在純水的合成環(huán)境中高效制備出納米磷酸鐵鋰(LiFePO4),其具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。相關(guān)結(jié)果近日發(fā)表在《綠色化學(xué)》上。
科研人員在深入理解LiFePO4形核生長機(jī)制的基礎(chǔ)上,通過減小形核窗口時間來增大形核速率,制備出迄今為止產(chǎn)率最高(1.3 mol/L)的LiFePO4。在3C倍率下充/放電循環(huán)1000次后,仍能保持初始容量的88%,可滿足大規(guī)模儲能需求。同時,科研人員利用沉淀劑將濾液中最有價值的LiOH回收再利用,鋰源的有效利用率超過了90%,大幅度降低了生產(chǎn)成本。
鋰離子電池作為電池技術(shù)發(fā)展的首選,正極材料是決定電池性能的關(guān)鍵部件之一。LiFePO4作為正極性材料具有顯著的競爭優(yōu)勢,2017年LiFePO4電池實(shí)現(xiàn)裝機(jī)16.33吉瓦/時,占比48.68%,位居各類鋰電池首位。此前報道的制備納米LiFePO4多采用溶劑熱法,產(chǎn)物具有良好的電化學(xué)性能,但該法的產(chǎn)率低、成本過高,無法實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)。與溶劑熱法相比,水熱法制備LiFePO4成本較低,但是產(chǎn)物電化學(xué)性能差。而且,兩種制備方法鋰源的有效利用均不超過三分之一。
王曉輝表示,此次金屬研究所率先實(shí)現(xiàn)高性能納米LiFePO4在純水的合成環(huán)境中的綠色高效合成,將有力推動其規(guī);a(chǎn)。
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