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中國(guó)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,日前采用微波水熱合成法在純水合成環(huán)境中制備出納米磷酸鐵鋰(LiFePO4),同時(shí)利用沉淀劑將濾液中最有價(jià)值的LiOH回收再利用。該工作率先實(shí)現(xiàn)了高性能納米LiFePO4在純水的合成環(huán)境中的綠色高效合成,將有力推動(dòng)其規(guī)?;a(chǎn)。
該過(guò)程的鋰源有效利用率超過(guò)90%,大幅度降低了生產(chǎn)成本,制備的納米LiFePO4具有迄今為止最高的產(chǎn)率1.3mol/L,且表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能,在0.1C倍率下放電比容量為167mAhg-1,3C倍率下充/放電循環(huán)1000次后,仍能保持初始容量的88%,可以滿足大規(guī)模儲(chǔ)能的實(shí)際應(yīng)用。
LiFePO4同時(shí)具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性、高可逆性和可接受的工作電壓,作為正極性材料具有顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此前多采用溶劑熱法制備納米LiFePO4,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(guò)高,無(wú)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,無(wú)論溶劑熱合成還是水熱合成,鋰源的有效利用均不超過(guò)1/3.因此,如何采用水熱法制備具有高性能的納米LiFePO4并且能循環(huán)利用鋰源,不僅是實(shí)現(xiàn)規(guī)?;疅岱ㄖ苽浼{米LiFePO4的技術(shù)難題,也是一個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題。 |