报告题目： 利用Nb、Ti、V共掺杂和非均匀颗粒分布制备高压密磷酸铁锂

报告摘要：

     通过采用Nb₂O₅、TiO₂和V₅O₂的三元共掺杂，结合粒径优化与控制容易，制备出高压实密度LiFePO₄/C复合材料。Nb⁵⁺取代Li⁺位点，可拓宽Li⁺的扩散通道并增强其扩散动力学；Fe²⁺被Ti⁴⁺取代可稳定晶体结构、减小充放电过程中的体积变化，并提升循环稳定性。部分Fe²⁺被V⁴⁺取代及引入电子缺陷可提高电子导电性。Nb⁵⁺、Ti⁴⁺与V⁴⁺的协同共掺杂使 LFP 材料的电导率从 2.0×10⁻¹ - 2.6×10⁻¹ S·cm⁻¹显著提升至更高值，Li⁺扩散系数也从 7.65×10⁻¹³ to 2.39×10⁻¹² cm²·s⁻¹。此外，通过优化粒径分布并采用非均匀粒度分级策略，可使小颗粒有效填充大颗粒间的空隙，从而降低孔隙率并进一步提高压实密度。最终制得的Li₀.₉₉₀Nb₀.₀₁₀Fe₀.₉₉₀Ti₀.₀₀₅V₀.₀₀₅PO₄材料在226 MPa压力下实现了行业领先的压实密度（2.72 g·cm⁻³）。电化学测试表明，该材料在0.2 C和5 C倍率下的放电容量分别为166.2 mAh·g⁻¹和142.4 mAh·g⁻¹，且在5 C倍率下经过1000次循环后，其容量保持率为91.34%。组装完成的14500块圆柱形电池展现出优异的体积能量密度（0.2 C：1166.27 Wh L⁻¹，1 C：1109.62 Wh L⁻¹）。

嘉宾简介：

      梁广川，教授，博士生导师。现任河北工业大学能源与环保材料研究所所长。获山东省泰山产业领军人才、河北省新世纪“三三三”人才、河北省优秀博士后等荣誉称号。兼任山东省储能电池技术创新中心学术委员会主任。长期从事新能源及材料方面的研究工作。承担了国家科技部重点专项、国家“863”计划等课题。获得省部级科技奖励 8 项。发表 SCI 收录的高水平论文 100 余篇，获得专利授权 100 余项。发表专著 6 部。