2.6　FePO4

LiFePO4出現(xiàn)后，對FePO4作為起始電極材料的脫嵌鋰行為研究也就開始了，不過，其脫嵌鋰性能不如LiFePO4好，非晶態(tài)的容量大約在100mA·h/g（0.2C，2V嵌鋰電壓下限），充電平臺與放電平臺電位平均值在3.2V左右，與LiFePO4相比，平臺比較傾斜，如圖2.18所示；晶態(tài)的FePO4，三方晶系結(jié)構(gòu)，P321空間群，可逆容量大約在50mA·h/g，滯后較大。筆者推測，晶態(tài)可逆容量低，可能是因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)利用率低的緣故。

圖2.18　非晶FePO4脫嵌鋰曲線

380℃9h加熱FePO4·1.5H2O可得到FePO4，產(chǎn)物首次嵌鋰容量146mA·h/g，沒有明顯的電壓平臺，從3.4V一直傾斜到2.6V，循環(huán)性能差，如圖2.19所示。

圖2.19　FePO4的充放電曲線

熱處理溫度對其電化學(xué)行為影響很大，在熱處理溫度為600℃以上時，材料的結(jié)晶開始變得完美，X射線衍射峰變得明顯，標(biāo)準(zhǔn)卡片為PDF#29-0715，六方結(jié)構(gòu)；600℃以下時，衍射峰不明顯。結(jié)晶完好的樣品的電化學(xué)活性比較低，很可能源自于顆粒尺度太大的緣故。

FePO4的水合物也具有脫嵌鋰能力，一般，水合物的脫嵌鋰電位會明顯低于對應(yīng)的無水化合物，F(xiàn)ePO4·nH2O的平均電壓為3.0V，不同水合物的充放電曲線如圖2.20所示，相比之下，0.05C的倍率充放電，對于這類材料已經(jīng)算是高倍率。

圖2.20　FePO4·nH2O的充放電曲線