化学课程磷酸铁锂电池工作原理
研究报告
郸城县第一高级中学 周宇航 张婧雅 刘睿远
、、、1C放电倍率下充放电容量对比图
LiFe1-xAxPO4的伏安曲线
上图为掺杂不同量的铝制备的LiFePO4的循环伏安曲线， mV/ s , 扫描电压区间为2. 5～4. 2 V。由图中可以看出，每一条曲线都拥有一对氧化还原峰，其中氧化峰代表着正极中的脱锂过程，还原峰代表者正极中的嵌锂过程。通过比较氧化峰与还原峰之间的电势差，可以得出材料在充放电过程中的化学反应的可逆程度。由图中可以看出，，，，由循环伏安曲线可以看出，，说获得的样品的氧化还原峰差最小，表明制得的样品的化学可逆性好，保持率较高。
充放电测试
LiFe1-、、、1C放电倍率下充放电容量对比图
与纯态样相比，适度的掺杂铝可以提高电池的比容量；在掺杂样中，掺 Al(x=)比容量较掺Al（x=）的样品高，且循环性好；掺 Al（x=）的样品， ，％，， mAh/g，％，，，％，在1C的放电倍率下，，％
通过向体相掺杂少量的金属离子Al3+能够从颗粒内部提高LiFePO4的电导率，在表面包覆碳的基础上进一步改善LiFePO4正极材料的电化学性能，提高了比容量、循环性能及高倍率充放电性能。
但Al3+掺杂改性效果并不令人满意。这可能是由于 Al3+具有较小的离子半径，当其占据 LiFePO4晶格中的八面体4a 位置时，易造成晶格收缩，限制充放电过程中 Li+的脱嵌。随着掺杂量逐渐增大，晶格收缩愈发严重；并且从 XRD 表征可以看出，过量的 Al3+并不能有效取代 4a 位置的锂，造成结构的不纯，最终导致产物性能不佳。
结 论
首先，本次
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