金屬離子摻雜對LiFePO4 振實密度的影響
金屬離子摻雜是在LiFePO4 中摻雜金屬離子,改變其晶格結(jié)構(gòu),從而提高其自身的導(dǎo)電能力。近年來部分研究表明，摻雜特定種類的金屬離子能提高材料的振實密度，從而提高LiFePO4 的體積比容量。
Chang 等以Cu(Ac)2 為摻雜劑，葡萄糖為碳源合成了振實密度高達(dá)1.98 g/cm3 的LiFe0.98Cu0.02PO4/C。材料在0.1C 下的首次放電比容量為150.0 mAh/g，體積比容量達(dá)到了297.0×10–3 Ah/cm3，2C 下的放電比容量仍可達(dá)到127.3 mAh/g，體積比容量為252.1×10–3Ah/cm3，材料的振實密度和體積比能量均高于另外一組平行試驗中不摻銅制得的LiFePO4/C。
楊書庭等以Li2CO3 、FeC2O4·2H2O 和NH4H2PO4 為原料，以葡萄糖為模板劑，以乳酸鎂做為Mg2+的摻雜源和部分的碳源，在惰性氛圍下用模板-固相合成法分別合成了摻Mg2+和不摻Mg2+的LiFePO4/C復(fù)合正極材料。材料的振實密度由摻雜前的1.21 g/cm3增加到摻雜后的1.44 g/cm3。摻雜后1/3C 倍率下第二周的放電比容量為159.9 mAh/g，比摻雜前提高了19.4mAh/g，20 次循環(huán)后容量無衰減。掃描電鏡測試表明，摻雜前的材料顆粒較小，但是粒徑分布范圍較寬, 極細(xì)微的顆粒和較大的顆粒共存；摻雜后制備的材料是由多個小顆粒堆積而成的團(tuán)聚體,粒徑比摻雜前大，并且材料具有疏松多孔的微觀結(jié)構(gòu)。