金属离子掺杂对LiFePO4 振实密度的影响
金属离子掺杂是在LiFePO4 中掺杂金属离子,改变其晶格结构,从而提高其自身的导电能力。近年来部分研究表明，掺杂特定种类的金属离子能提高材料的振实密度，从而提高LiFePO4 的体积比容量[31]。Chang 等[32]以Cu(Ac)2 为掺杂剂，葡萄糖为碳源合成了振实密度高达1.98 g/cm3 的LiFe0.98Cu0.02PO4/C。材料在0.1C 下的首次放电比容量为150.0 mAh/g，体积比容量达到了297.0×10–3 Ah/cm3，2C 下的放电比容量仍可达到127.3 mAh/g，体积比容量为252.1×10–3Ah/cm3，材料的振实密度和体积比能量均高于另外一组平行试验中不掺铜制得的LiFePO4/C。
杨书庭等以Li2CO3 、FeC2O4·2H2O 和NH4H2PO4 为原料，以葡萄糖为模板剂，以乳酸镁做为Mg2+的掺杂源和部分的碳源，在惰性氛围下用模板-固相合成法分别合成了掺Mg2+和不掺Mg2+的LiFePO4/C复合正极材料。材料的振实密度由掺杂前的1.21 g/cm3增加到掺杂后的1.44 g/cm3。掺杂后1/3C 倍率下第二周的放电比容量为159.9 mAh/g，比掺杂前提高了19.4mAh/g，20 次循环后容量无衰减。扫描电镜测试表明，掺杂前的材料颗粒较小，但是粒径分布范围较宽, 极细微的颗粒和较大的颗粒共存；掺杂后制备的材料是由多个小颗粒堆积而成的团聚体,粒径比掺杂前大，并且材料具有疏松多孔的微观结构。