粒径分布对LiFePO4 振实密度的影响
LiFePO4 的振实密度与颗粒的粒径之间存在着密切的联系，研究表明[20]，纳米级别的LiFePO4 振实密度一般较低，而微米级别的LiFePO4 具有较高的振实密度。曹寅等[21] 利用控制结晶法制备了粒径约为1，5，10 μm 的球形FePO4，以此为前驱体通过碳热还原法合成了小、中、大三种不同粒径的球形LiFePO4正极材料，它们的振实密度分别为1.09, 1.65,2.03 g/cm3。合成的材料较好地保持了球形形貌。小粒径的样品的振实密度不高，但不同倍率下质量比容量最优，0.1C，0.5C 和1.0C 充放电电流下分别为160.6，149.4 和141.8 mAh/g。而中粒径的样品具有最高的体积比容量，0.1C，0.5C 和1.0C 倍率下分别对应为230.4 ×10–3 ，192.0 ×10–3 和176.5 ×10–3Ah/cm3。大粒径的样品振实密度虽然最高，但其电化学性能不佳。
如果由球形颗粒组成的粉体具有理想的粒径分布，使得小颗粒能尽量填补大颗粒之间的空隙，则可以进一步提高其振实密度，从而有利于提高电池的体积比容量。Zhong 等[22]以无机Fe2O3 和有机FeC6H5O7·5H2O 两种价廉的三价铁化合物为铁源，
通过固相-碳热还原法制备了振实密度达1.40 g/cm3的LiFePO4/C 复合材料，在0.1C 下的首次放电比容量为135 mAh/g。而只单独用Fe2O3 为铁源制备的材料振实密度仅为1.19 g/cm3。研究表明，以无机铁源Fe2O3 为原料得到的为微米级颗粒，而以有机柠檬酸铁为原料得到的为纳米级颗粒，两种颗粒呈多峰的粒径分布。选择合适的Fe2O3 和柠檬酸铁配比的混合铁源，能够使小颗粒填充在大颗粒堆积时所形成的空隙中，有效地提高了振实密度。
大颗粒的产物振实密度较高，但由于锂离子在固体材料中的扩散路径变长，材料的电化学性能也变差。多孔结构的LiFePO4材料较好地解决了这一矛盾。Qian 等[23]用水热法合成了含有大量介孔的LiFePO4/C材料，该材料是由许多小的一次纳米颗粒和三维孔道构成的二次微米级球状颗粒，且空隙和颗粒表面都被碳层均匀覆盖，材料的振实密度为1.4g/cm3 ， 在0.1C 下材料的首次放电比容量达153mAh/g。Dominko等[24]研究发现，多孔的LiFePO4具有相互连接的三维孔通道，且孔之间的距离是纳米级的，孔隙之间相互连接的三维通道缩短了锂离子的脱嵌距离；且多孔材料这种独特的微观结构，使材料具有更大的比表面积，可使材料与电解液充分接触，增大了锂离子的扩散面积，提高了锂离子的迁移速率，有利于解决LiFePO4扩散系数小所导致的电化学性能差的问题。由于制备多孔材料时得到的都是尺寸较大且形貌良好的颗粒，所以多孔材料在保证了材料有较高振实密度的同时，也能具有良好的电化学性能。