1引言

近年来，锂离子电池作为新一代绿色高能电池被人们广泛研究，并已取得很大的发展。与其他充电电池相比，锂离子电池具有电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、对环境污染小、快速充电、自放电率低等优点，被广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品，并逐步走向电动汽车动力领域。低成本、高性能、大功率、长寿命、高安全、环境友好是锂离子电池的发展方向。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，其性能在很大程度上决定了锂离子电池的综合性能，因此，正极材料的研究开发与性能改进是锂离子电池发展的核心之一。

目前在已经商业化的正极材料中，铁基电极材料具有价格低廉、来源丰富、无毒无害等优点而倍受人们的关注。LiFePO₄在原料来源、原料成本、环保性能、高温稳定性和化学稳定性方面具有很大的优势而倍受人们的关注，自1996 年以来，Padhi等人^[1]在橄榄石型正极材料方面的研究，已越来越引起人们的注意。 他报道了橄榄石型LiFePO₄ 正极材料， 在约3. 4 V( vs，Li / Li ) 条件下，可得到约120.0mA#183;h#183;g ^-1的放电比容量。 几年来， 世界各国在LiFePO₄ 方面的研究取得很大进展。 首先， 实际放电比容量已达到162.0mA#183;h#183;g^{- 1} ，约为理论容量的0.95。其次，通过小粒径高比表面颗粒制备及导电材料的复合，使在3 C 的大电流下，充放电比容量仍可达到130.0mA #183;h#183; g ^{- 1}以上。 从比容量和电流密度来看, 已经可以基本满足不少大型电池的要求了。LiFePO₄的脱锂产物FePO₄，同样具有上述优点，而对其研究相对较少，在整个充放电过程中两者共存。其充放电过程可以表示为：

充电反应(锂脱出)：LiFePO₄ → xFeP0₄ (1-x)LiFePO₄ xLi xe^-

放电反应(锂嵌入)：FePO₄ xLi xe^- → xLiFePO₄ (1-x) FePO₄

本实验将在研究LiFePO₄的基础上，开展对FePO₄的合成方法和电化学性能的研究。

2 FePO₄正极材料的结构和性能

常见的FePO₄有无定型结构、单斜和正交系、三斜晶系。FePO₄各种晶型的电化学性能降序排列为：无定形gt;正交晶系gt;单斜晶系gt;三方晶系^[2]。三方晶系的FePO₄电化学性能最不活跃。

材料的动力学性能受到例如样品的结晶度、形态、质地等外界因素的影响。不同晶型的FePO₄的形成依赖于温度。在较低的锻烧温度下可能会形成无定形的FePO₄#183;nH₂O；二水合物在高温下能够转化成热力学稳定但是电化学性能不活跃三方晶系FePO₄，其表面总是有玻璃相物质生成严重的影响了材料的电化学性能。