动力电池用纳米LiCoPO4正极材料的合成与电化学性能邓玲，章冬云，刘艳，常程康（上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海201418）摘要：本文研究了动力电池用5V纳米正极材料LiCoPO4的喷雾裂解合成技术及其电化学性能。研究中使用喷雾干燥法获得前驱体，通过高温裂解等一系列手段获得磷酸钴锂纳米正极材料。实验过程中，通过改变材料合成的各项参数，包括裂解的温度、掺杂诸如Mg、Fe等元素，制备出一系列不同的LiCoPO4粉体。使用XRD、SEM等分析手段对这些LiCoPO4样品进行分析表征和性能测试。研究中发现，裂解温度是影响LiCoPO4合成的主要因素，650℃以上温度煅烧获得纯相磷酸钴锂。纯相的LiCoPO4的电化学性能不甚理想，而掺杂Fe元素部分取代Co能够提高LiCoPO4的初始容量和循环性能，使得该材料具有很好的应用前景。关键词：磷酸钴锂，正极材料，喷雾裂解，电化学性能：TQ73；文献标识码：AElectrochemicalperformanceofnanosizedLiCoPO4cathodematerialsforrechargeablebatteriesLingDeng,DongyunZhang,YanLiuandChengkangChangSchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai201418,ChinaAbstract:ThesynthesismethodandrelatedelectrochemicalperformanceofnanosizedLiCoPO4cathodematerialforrechargeableLiCoPO4batterieswereinvestigatedinthispaper.LiCoPO4powderswerepreparedthroughaspraydryingmethod,withasubsequentcalcinationprocess.Theeffectsofcalcinationtemperaturesandion-dopingwereinvestigatedemployingXRD,SEMandCVmeasurements.Theresultsindicatedthatcalcinationtemperatureisthekeyfactorthatdeterminesthefinalphasecompositionofthepowders,andpurephaseLiCoPO4powderwasobtainedattemperatureover650℃.Althoughtheelectrochemicalperformanceofaspreparedpowderisnotsatisfying,itwasmagnificentlyenhancedbydopingFeionsintoLiCoPO4lattice,showinggreatpotentialforrechargeablebatteries.Keywords:LiCoPO4,Cathode,Spraydrying,Electrochemicalperformance本文受国家自然基金（21203120），上海市自然基金（11ZR1435900，10ZR1415400），上海市科委专项（10JC1406900），上海市教委科研创新项目（12YZ163）上海市优秀青年基金项目（yyy10007，yyy10008），应用技术学院专项基金（YJ2009－30，YJ2011-11）资助。作者简介：邓玲，女，（1990—），硕士研究生，主要研究方向锂离子电池材料结构设计与电化学特性研究锂离子电池因具有比能量高、循环性能好、自放电小、无记忆效应等优点，近些年在数码相机、笔记本电脑、电动车及军用通信等领域得到广泛运用。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜及电解液等组成，其中正极材料提供锂离子，对电池的性能起着至关重要的作用。目前，我国不仅是锂离子电池生产、需求大国，还是锂离子出口大国，比亚迪、比克、天津力神等公司已跻身世界TOP10锂电制造商的行列。当前许多知名的汽车制造商都致力于开发采用锂离子动力电池的电动汽车，国家863计划设立了电动汽车重大专项，特别对HEV（混合动力汽车）、PHEV（外接充电式混合动力汽车）、FCV（燃料电池车）用动力锂离子电池关键材料和电池的研发给予大力支持。在各种锂离子电池正极材料中,LiFePO4的研究应用得到了很好的发展，知名汽车制造企业比亚迪就是以LiFePO4为动力电池正极材料。但LiFePO4存在着导电性差，振实密度较低，工作电压低等诸多问题，导致电池能量密度偏低、制造成本偏高，在动力汽车领域难以得到应用。近年来，LiCoPO4作为一种新型的锂离子电池正极材料，具有结构稳定、安全性能好、高电压（4.5V以上放电平台）和高的理论容量等优点，有望作为新一代高功率锂离子电池的正极材料。磷酸钴锂最早使用固相合成技术获得。Wolfenstine等［1］采用高温固相法合成了LiCoPO4，0.2C倍率下首次放电比容量100mAh/g。Bramnik等［2］采用高温固相法合成LiCoPO4，在0.5C下测得首次放电比容量125mAh/g。高温固相合成法操作简便，易于工业化生产，但存在合成温度高、烧结时间长、粒径分布不均匀、一致性和重现性较差等问题，需...