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针对LiFePO4/C材料能量密度低的问题,从材料的颗粒形貌控制入手,研究干燥方式对LiFePO4/C形貌的影响及微球粒径和微球球形度对LiFePO4/C性能的影响,从而制备高能量密度LiFePO4/C。针对LiFePO4/C细粉加工性能差的问题,通过二次造粒工艺和与球形料匹配工艺对其进行处理和改造。主要表征手段为XRD、SEM、物理性能测试、加工性能测试和电化学性能测试等。具体工作如下:研究了干燥方式对LiFePO4/C形貌和性能的影响。结果表明:与微波干燥法相比,喷雾干燥法制备LiFePO4/C样品具有规则的球形形貌,更高的振实密度和压实密度,分别为1.28和2.55 g·cm-3,均高于微波法制备材料的0.88和2.33 g·cm-3。制备成14500电池体积能量密度达到243.4 Wh·L-1,较微波干燥样品提高了5.8%。但微球粒径太大,制备成极片后微球表面碳壳脱落严重,极片粗糙,加工性能和电化学性能不理想。研究了喷雾工艺条件对LiFePO4/C微球粒径的影响及微球粒径对材料电化学性能和加工性能的影响。结果表明:与离心喷雾相比,压力喷雾制备LiFePO4/C微球粒径更小。LiFePO4/C微球粒径越小,微球表面碳壳越薄,内部碳分布越均匀,电导率越高。制备成极片后微球表面碳壳保存更好,电化学性能更优。压力喷雾样品在10C大倍率放电时容量达到了537.5 mAh。但随LiFePO4/C微球粒径的减小,球形度变差,振实密度和压实密度降低,加工性能变差。研究了一次颗粒粒径对LiFePO4/C微球球形度的影响。结果表明:延长球磨时间,减小一次颗粒粒径,可以改善LiFePO4/C微球的球形度,提高振实密度、加工性能及电化学性能。研磨4 h制备样品振实密度达到了1.68 g·cm-3,0.5C放电容量为597.8mAh,体积能量密度达到248.7 Wh·L-1,较微波干燥样品提高了8.0%。研究了两种LiFePO4/C细粉处理工艺。其一是采用二次造粒的方式对LiFePO4/C细粉进行处理,样品的D50由0.78μm变为1.11μm,振实密度由0.65 g·cm-3提升为1.13 g·cm-3,加工性能明显改善。另一种方法是与LiFePO4/C微球进行匹配,当LiFePO4/C细粉与LiFePO4/C微球质量比为3:7时,粒度分布曲线较好,振实密度最高,达到1.58 g·cm-3;而且混合样品具有良好的加工性能和电化学性能。