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改性无水磷酸铁的合成技术研究(3)

时间:2022-05-24 20:46来源:毕业论文
(3)电极材料 FePO4 还有一个杰出的应用就是充当电池的极性材料。现在能购充当电池正极材料的化合无有很多,但是因为其自己性质的不足。而磷酸铁以

(3)电极材料

FePO4 还有一个杰出的应用就是充当电池的极性材料。现在能购充当电池正极材料的化合无有很多,但是因为其自己性质的不足。而磷酸铁以成本投入少、理论比容量高、额定电压不高、来源广泛等诸多决定性优势在数不胜数的正极材料中得到重视和发展,这几年来磷酸铁的研究蒸蒸日上,成为整机电池材料中的佼佼者。不仅是因为其自可以作为正极材料使用,而且磷酸铁还是合成LiFePO4 电池正极材料的所需材料。许多研究者通过实验室值得的晶体磷酸铁通过极其精细的球磨机器作用,制备相应的电池材料,获得的电池放电比容量可以达到129Ah。g-1[4-6]。

Pros等以硫酸亚铁和磷酸二氢铵为原料,在氧化剂的作用下合成出前驱体FePO4·5H2O,在高温下得到脱水得到无水产物,将得到的FePO4放在氢氧化锂溶液中,充分反应24 h后,在600℃下煅烧随即得到LiFePO4晶粒,平均粒径大小只有100 m。通过电化学性能测试表明,这种纳米FePO4颗粒的放电比容量高达164 mAh.g-1,与理论容量(170 mAh.g-1)非常接近,且循环稳定性能也较好[7-8]。Bang等把直接FePO4、Li2CO3均匀的混合并加入聚乙烯醇,在600℃惰性气氛下预烧结,等聚乙烯醇分解,得到不定性C之后,将得到的混合物球磨约3 h。用N2的保护700℃煅烧10h后得到磷酸铁锂复合材料,该材料在0。2 C下也达到149 mAh.g-1放电比容量,拥有优秀的化学电性能[9]。

(3) 催化剂

磷酸铁的性质使其可作为氧化催化剂,尤其在对不饱和的羧酸有很好的催化作用。传统生产甲基丙烯酸甲醋的方法是利用丙酮氰醇法,这就会给环境带来严重的污染,目前较为理想的方法是利用Fe.P.O催化剂催化将异丁酸选择性地氧化脱氢制甲基丙烯酸。近年来,具有空旷骨架结构的各种微孔及介孔纳米催化剂磷酸铁和磷酸铁锂的制备、表征及电化掌性能的研究工作取得了很大的进展。

具有开放型孔状构造与较大比表面的微孔和介孔纳米FePO4,可以提供更多催化空间,对于有机物大分子的催化选择性制造了更多的机会。Naga等人在FePO4里参杂金属,极大提高了FePO4催化的选择性[10]。

(4)吸附剂

AlPO4和Ni3(PO4)2 对水具有优良的吸附性能,并且正磷酸铁对氮气与水也存在吸附性能,这种微孔磷酸铁具有更好的吸附N2和H2O的能力[11]。而由凝胶法生成的非晶态Fe.P.O粒子也对乙烷也有很强的吸附能力。

1。3 FePO4的制备方法

(1)水热法

在特殊定制的密闭氛围反应器里,将H2O用为反应体系,并且对整个密闭反应器升温,升压,构建一个相对温度和相对压强高的体系氛围。让一般情况下不溶或者难溶的物质重结晶以及溶解来进行材料处理与无机合成的一种合理途径称为水热法。且这是获得细小粉体的液态化学方法的其中一种。

郭学峰等通过水热法将H3PO4, NaOH,EtOH,H2O均匀混合,然后在常压120℃下反应几天,通过离心洗净烘干等步骤获取了层状晶体FePO4。Mal等把FeCl3和磷酸苯二钠匀称的混合在一起,用表面活性剂,在175℃温度下进行水热反应14 h,首次合成了无机和有机结合的复合介孔FePO4[12]。Kandori等通过操控反应物的浓度,水热反应15h得到球状FePO4[13]。将其与其它制备粉体的方法来作对比,水热法存在下面这些优势:粉体的粒子均匀而细小,粒子成型整齐,容易获得更好的化学计量比和晶体形态;工艺的反应条件简洁,减少了球磨与高温煅烧的步骤。劣势是一次性的投放原材料,使得整个反映成型阶段没有办法参考观察,且工业化生产受阻于晶体生长规模受到反映容器大小的限制从而难以得到实现。 改性无水磷酸铁的合成技术研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_94211.html

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