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1、兀素Cr3+Ce4+Mn2+CU2+MoNa+AsNbNi2+单离子掺杂改性思路总结改性思路备注1.2.3.1.2.3.降低带隙。晶格畸变：Cr3+的半径(0.615 A)小于Fe2+的半径(0.78 A)，Cr部分取代Fe且占据铁位，使得样品c轴方 向被压缩，产生晶格畸变产生更多的离子空位.提高振实密度。降低粒径。晶格畸变：Ce4+的半径比Fe2+大，增大晶格参数, 进而增大晶胞体积。调整共价键：增长L-O键，降低L、O间相互作用。1.降低带隙。2.降低电荷转移阻抗：降低充放电时电化学反应的阻 力，电极在得失Li+的电化学过程中具有更高的电化 学活性，增加了其动力学性能。提高振实密度晶格畸变
2、：Cu2+进入Li+位，导致晶胞参数变化，形 成缺陷，提高材料的导电性降低电荷转移阻抗：Cu改善充放电过程中的LiFeO4 和FeO4两相界的电子导电性，降低充放电过程中的 阻抗1.2.3.1.降低锂离子扩散能垒：少量的Mo掺杂降低了锂离 子扩散能垒，增大了扩散能力个导电能力。12312123.4.降低带隙 调整共价键晶格畸变：少量掺杂拉伸了平均键长降低带隙 调整共价键降低带隙：有利于电子跃迁，提高导电性能 半导体原理：Nb掺杂后形成N型半导体，增强导电 性。调整共价键：Li-O键明显增长增加费米面附近能带数：Nb掺杂后，无论是在Li 位还是Fe位掺杂，总态密度均向低能方向移动，导 带底穿越费
3、米面，导带数增加能带数有利于电子传 递，增加电子导电率。1.降低电荷转移阻抗：Ni2+替代有效抑制了电荷传输电 阻的增加，降低大电流密度下充放电引起的电化学1.2.3.4.1.2.3.1.2.Fe位掺杂Fe的临近位元素 少量的Cr3+掺杂，并未改变LiFePO4的橄榄石结构 Cr的掺杂可以减小材料的 氧化还原峰电位差，提高 Li在材料中脱嵌过程的可 逆性Fe位掺杂Ce4+可以改善电池可逆容量 和循环性能LiO键长影响着Li、O之 间的相互作用力，从而影响 着Li+在晶格内部的扩散Fe位掺杂掺杂后样品的极化程度降 低，可逆性增强。Li位掺杂Fe位掺杂Li位掺杂P位掺杂1.2.Li、Fe位同时掺杂
4、要微量掺杂，大量掺杂反而 会影响锂离子的扩散1. Fe位掺杂2. Ni导电性能好，能增强材2.3.极化，提 降低粒径 分布更均 触充分但 径，提咼 降低带隙高了材料的倍率性能和循环性能。:Ni2+掺杂后材料的平均粒径变小，粒径 匀，产物以菱形片状物居多，颗粒之间接 无团聚。因而有利用缩短Li+嵌入/脱嵌路 Li+扩散速率。料内部导电性V5+1.2.产生过剩电子：掺人的钒为高价态V5+，能产生更多 的过剩电子，从而提高了电子电导率，但V5+的掺入 没有改变Fe2+的价态。降低电荷转移阻抗1. Fe位掺杂2. V的半径小于Fe,所以会 造成体积微小的收缩Sn2+1.降低带隙 后带隙变 产生了新:未
5、掺杂的LiFePO4带隙为3.39eV，掺杂 为2.53eV, Sn的掺杂使LiFePO4在价带顶 的能带，从而降低带隙宽度Fe位掺杂Mg2+1.2.提高共价态的浓度：镁离子掺杂可提高LiFePO4中 Fe3+/Fe2+共价态的浓度，因而材料具有更高的导电能 力晶格畸变：Mg的半径大于Li，所以增大了晶格体 积Li位掺杂Co1.调整共价键:用水热法合成Co掺杂LiFePO4材 杂能稳定P-O共价键，提高材料的倍率 稳定性Fe位掺杂料, Co 掺 性能和循环Al1.改善材料表面结构：适量Al的加入能有效地改变 材料表面的电子结构袁增加表面电子及锂离子的传 导.Li位掺杂Y1.降低粒径 子扩散的:Y的掺入细化了晶粒尺寸，减小了锂离 阻力Sm1.2.降低粒径 调整共价 增加，其放键 攵电细化晶粒:使得LiFePO4晶格中c轴方向的PO键长 L容量与循环性能都得到了一定提高。1.降低带隙（7次）2.晶格畸变（5次）3.调整共价键（6次）4.提高振实密度| （2次）5.降低粒径（4次）6. 降低电荷转移阻抗（4次）7. 降低锂离子扩散能垒（1次）8. 增加费米面附近能带数（1 次）9. 提高共价态的浓度（ 1 次）10. 改善材料表面结构（ 1 次）
