一、合成方法

目前制備LiFePO4方法很多，不同制備方法對LiFePO4的振實密度影響很大。不規(guī)則的粉末顆粒不 能緊密堆積，如果合成的LiFePO4粉末顆粒為不規(guī)則形貌，會造成產(chǎn)物的振實密度很低。一般來說， 由規(guī)則的球形顆粒組成的粉體，因其不會有團聚和粒子架橋現(xiàn)象，從而具有較高的振實密度。得到規(guī) 則球形顆粒的方法如下:

1用高密度球形FePO4前驅(qū)體合成球形LiFePO4顆粒

制得高密度球形前驅(qū)體是得到高密度球形產(chǎn)物的有效途徑之一。先合成高密度球形FePO4前驅(qū)物， 再與其他原料混合均勻，通過高溫反應(yīng)，使鋰通過球形前驅(qū)體顆粒表面的微孔向各方向均勻、同步地 滲入前驅(qū)體的中心，保持球形形貌。此方法中，球形前驅(qū)體可以消除反應(yīng)過程中由于擴散途徑不同引 起的微觀組分差異，生成組成均勻的LiFePO4，從而提高材料的性能。

2噴霧干燥法制備球形LiFePO4顆粒

噴霧干燥(熱解)法是將各金屬鹽按制備復(fù)合型粉末所需的化學計量比配成前驅(qū)體溶液，經(jīng)霧化器霧 化后，由載氣帶入設(shè)定溫度的反應(yīng)爐中，在反應(yīng)爐中瞬間完成溶劑蒸發(fā)、溶質(zhì)沉淀形成固體顆粒、顆 粒干燥、顆粒熱分解和燒結(jié)成型等一系列的過程，最后形成規(guī)則的球形粉末顆粒。

3熔鹽法制備球形LiFePO4顆粒

熔鹽法通常采用一種或數(shù)種低熔點的鹽類作為反應(yīng)介質(zhì)，合成過程會出現(xiàn)液相，反應(yīng)物在其中有一定 的溶解度，這大大加快了反應(yīng)物離子的擴散速率，使反應(yīng)物在液相中實現(xiàn)原子尺度混合，反應(yīng)就由 固-固反應(yīng)轉(zhuǎn)化為固-液反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，采用合適的溶劑將鹽類溶解，經(jīng)過濾洗滌后即可得到合成 產(chǎn)物。

二、粒徑分布

LiFePO4的振實密度與顆粒的粒徑之間存在著密切的聯(lián)系。如果由球形顆粒組成的粉體具有理想的粒 徑分布，使得小顆粒能盡量填補大顆粒之間的空隙，則可以進一步提高其振實密度，從而有利于提高 電池的體積比容量。研究表明，納米級別的LiFePO4振實密度一般較低， 而微米級別的LiFePO4具 有較高的振實密度。

多孔材料可以實現(xiàn)高的振實密度:大顆粒的產(chǎn)物振實密度一般較高，但也會導(dǎo)致鋰離子在固體材料中 的擴散路徑變長，材料的電化學性能也變差。研究發(fā)現(xiàn)多孔的LiFePO4具有相互連接的三維孔通道， 且孔之間的距離是納米級的，孔隙之間相互連接的三維通道縮短了鋰離子的脫嵌距離;且多孔材料這 種獨特的微觀結(jié)構(gòu)，使材料具有更大的比表面積，可使材料與電解液充分接觸，增大了鋰離子的擴散 面積，提高了鋰離子的遷移速率，有利于解決LiFePO4擴散系數(shù)小所導(dǎo)致的電化學性能差的問題。由 于制備多孔材料時得到的都是尺寸較大且形貌良好的顆粒，所以多孔材料在保證了材料有較高振實密 度的同時，也能具有良好的電化學性能。

三、碳包覆

研究表明碳包覆能增強LiFePO4顆粒之間的導(dǎo)電性，使其電化學性能有明顯改善。但是過量的碳將嚴 重降低LiFePO4的振實密度。選擇合適的碳源，改進制備工藝，都可以使碳包覆層更加均勻，從而提 高材料的振實密度。

四、金屬離子摻雜

金屬離子摻雜是在LiFePO4中摻雜金屬離子,改變其晶格結(jié)構(gòu),從而提高其自身的導(dǎo)電能力。近年來部 分研究表明，摻雜特定種類的金屬離子能提高材料的振實密度，從而提高LiFePO4的體積比容量。

目前在提高LiFePO4振實密度的研究方面取得了一定的進展，但還存在一些問題。LiFePO4的形貌 和粒度控制工藝通常很復(fù)雜，要想穩(wěn)定大批量制備具有特定形貌和粒徑分布的材料存在一定的難度。 且不同的制備工藝，不同的原料對LiFePO4的振實密度也有很大影響，因此需要繼續(xù)探索出簡單、低 成本且能控制LiFePO4材料的形貌和粒徑分布的制備方法。