中國科學院金屬研究所研究員王曉輝課題組與南京航空航天大學教授朱孔軍合作,日前采用微波水熱合成法在純水合成環境中制備出納米磷酸鐵鋰(LiFePO4),同時利用沉淀劑將濾液中最有價值的LiOH回收再利用。該工作率先實現了高性能納米LiFePO4在純水的合成環境中的綠色高效合成,將有力推動其規模化生產。
該過程的鋰源有效利用率超過90%,大幅度降低了生產成本,制備的納米LiFePO4具有迄今為止最高的產率1.3mol/L,且表現出優良的電化學性能,在0.1C倍率下放電比容量為167mAhg-1,3C倍率下充/放電循環1000次后,仍能保持初始容量的88%,可以滿足大規模儲能的實際應用。
LiFePO4同時具有優越的熱穩定性、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爭優勢。此前多采用溶劑熱法制備納米LiFePO4,產物具有良好的電化學性能,但該法的產率低、成本過高,無法實現規模化生產。與溶劑熱法相比,水熱法制備LiFePO4成本較低,但是產物電化學性能差。而且,無論溶劑熱合成還是水熱合成,鋰源的有效利用均不超過1/3.因此,如何采用水熱法制備具有高性能的納米LiFePO4并且能循環利用鋰源,不僅是實現規模化水熱法制備納米LiFePO4的技術難題,也是一個重要的科學問題。 |