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用于高能量密度锂离子电池的紧凑的LiFePO4/C复合材料的制备( Facile fabrication of compact LiFePO4/C composite with excellent atomically-efficient for high-energy-density Li-ion batteries )
C Shen G Li L Liu P Li L Wang
由于其良好的安全性、耐用性和可负担性，LiFePO4是用于电动汽车和电网规模储能的极具竞争力的阴极材料。本文以铁粉为直接原料，开发了一条优化的固相合成路线来制备低成本、高性能的LiFePO4/C复合材料。含有Li3PO4、Fe粉末和FePO4的前体不仅呈现100%的原子经济性，而且避免了原料产生气体并抑制了固态煅烧过程中的孔隙形成，从而导致约1.45 g cm的高振实密度，比商业LiFePO4/C高30%。物理化学和电化学表征表明，基于前驱体均匀化的影响，Fe粉末尺寸和球磨持续时间显著影响电池性能。在成本和性能平衡的情况下，优化条件实现了1°C时200.3 mAh cm的高容量，高达5°C的良好速率能力，更重要的是，与商用同类产品相比，能源可负担性提高了16.0%（2.03瓦时升美元对1.75瓦时升美元）。此外，进一步的电极压实能够在电极水平上实现1012.5 Wh L的显著能量密度，证明了推进LiFePO4基锂离子电池实际应用的巨大前景。
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