磷酸铁锂材料导电性的疑惑 - 电化学 - 化学电源 - 第2页小木虫论坛-学术科研互动平台

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11楼2011-06-17 11:30:32

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zzru

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Originally posted by ask_03 at 2011-06-15 08:35:42:
磷酸铁锂的性能应该是有电子电导率和离子扩散速率共同决定的，一般测量的电导率为材料颗粒间的电导，如果直接添加市售石墨或者乙炔黑，测电导的时候，材料的电导率都比较高，但是材料的电性能却不行。依楼主的情况 ...

粒径肯定是有影响的，我用FeC2O4路径做过100nm左右的LiFePO4，电导也就10-5左右，但倍率要比这些材料好的多，振实密度小了很多，只有0.8~0.9。
同意8楼说的，扩散系数要比单纯的导电性重要。至于掺杂是否有效果，真不好说。
石墨化的测量我做过实验，用的是拉曼光谱，测得是蔗糖在500~800度之间的分解，50度一个点，代表石墨化度的两峰比较，没什么明显的变化。碳材料要实现石墨化，温度至少也要在1500以上吧。在这么低的温度下，石墨化度非常低。我觉得这也是纯包覆材料电导只有10-5的原因。真要想到10-1，可能就得外加导电碳，但这些碳对材料电性能影响可能不大。

12楼2011-06-17 13:01:06

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fishwater

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Originally posted by studentyan at 2011-06-17 11:30:32:
材料纳米化和多孔材料目的都应该是提高材料的比表面积吧，比表面积大了，锂离子的扩散路径就相应的缩短。我一直有一个问题，我们通过测试材料的比表面积（如BET法是目前公认为所有方法中最好的一种），这个比表 ...

呵呵，个人认为
一，你担心的是电解液不能充分浸润多孔电极材料，这点应该不用担心，你可以采取很多措施使其浸润。
二，多孔材料的孔径一般都是在介孔以上（极少有微孔），所以应该不存在电解液分子大于孔径的状况。
三，纳米颗粒团聚而成的多孔材料，测孔分布时应该注意此团聚体是否牢固，也就是说是否可以被看做多孔材料，否则孔径分布是没有意义的。

13楼2011-06-17 13:16:34

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zzru

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我认为测定材料的比表面积的一个作用在于给电池厂家在配浆时提供参考，一般大比表面积的材料，吸液能力强，配浆的时候需要更多的溶剂。
材料比表面积与电解液浸润的关系不是很大，电解液浸润程度更多的是受极片压实的影响，我觉得影响电解液浸润的是极片的比表面积，而不是单纯材料的比表面积。
多孔材料应该与孔径关系比较大，如果是几个纳米这样的微孔，电解液根本不可能渗透进去，以前我们做过在碳纳米管中填充正极材料，~50纳米孔径的碳管，常温常压下溶液根本进不去，所以要想电解液渗透好，多孔材料的孔径还是大些好。但是多孔也有个问题，就是极片的压实密度上不去，我做过的材料，非多孔材料，极片可以压到2.3，多孔的能到2.1就不错了，而且配浆的时候溶剂用量也大。
一家之言，欢迎拍砖!

14楼2011-06-17 13:17:47

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studentyan

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Originally posted by zzru at 2011-06-17 13:01:06:
粒径肯定是有影响的，我用FeC2O4路径做过100nm左右的LiFePO4，电导也就10-5左右，但倍率要比这些材料好的多，振实密度小了很多，只有0.8~0.9。
同意8楼说的，扩散系数要比单纯的导电性重要。至于掺杂是否有效 ...

石墨化并不是一定要1500以上，可以通过选择合适的碳源并加入催化剂，如二茂铁等，可以降低石墨化温度。一些碳纳米管的合成温度就700度左右。

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15楼2011-06-17 16:39:39

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Originally posted by fishwater at 2011-06-17 13:16:34:
呵呵，个人认为
一，你担心的是电解液不能充分浸润多孔电极材料，这点应该不用担心，你可以采取很多措施使其浸润。
二，多孔材料的孔径一般都是在介孔以上（极少有微孔），所以应该不存在电解液分子大于孔径 ...

您说的团聚是否牢固，指的是软团聚和硬团聚吧。我也不知道我合成的材料是哪种团聚占主要部分。颗粒之间的结合到底是简单的范德华力还是形成了牢固的化学键，我怎么才能知道呢？

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16楼2011-06-17 16:50:27

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zzru

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Originally posted by studentyan at 2011-06-17 16:39:39:
石墨化并不是一定要1500以上，可以通过选择合适的碳源并加入催化剂，如二茂铁等，可以降低石墨化温度。一些碳纳米管的合成温度就700度左右。

什么样的碳源适合低温石墨化？
另外，二茂铁作为催化剂，有什么好的办法去除吗?

17楼2011-06-17 17:30:57

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xcc2058444

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大家的讨论很有价值，学习不少，我们是做产线的，理论的涉足太少，真的很感谢。也希望我们论坛能保持这种风格。

18楼2011-06-18 08:24:00

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studentyan

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Originally posted by zzru at 2011-06-17 17:30:57:
什么样的碳源适合低温石墨化？
另外，二茂铁作为催化剂，有什么好的办法去除吗?

二茂铁可以作为一种Fe源，不用除去，很多相关的文献，你可以搜一下。

[ Last edited by studentyan on 2011-6-18 at 11:09 ]

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19楼2011-06-18 09:37:26

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Originally posted by studentyan at 2011-06-18 09:37:26:
二茂铁可以作为一种Fe源，不用除去，很多相关的文献，你可以搜一下。

[ Last edited by studentyan on 2011-6-18 at 11:09 ]

二茂铁熔点172度-174度，沸点249度，100℃以上能升华;不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。化学性质稳定，400度以内不分解。

以上是一些二茂铁的物理性质，有点疑惑，100度以上容易升华，那不是在升温过程中就全被气体带走了，还这么能起作用？？