磷酸铁锂单晶水热法生长及其表征

本文刊于:《人工晶体学报》 2018年第2期

关键词:
LiFePO4单晶;水热法;形貌与结构;吸收光谱

Keywords
LiFePO4 crystal;hydrothermal method;crystal morphology and structure;absorption spectrum
摘要
     运用桂林水热法成功制备出了毫米级磷酸铁锂体晶体,晶体呈六棱柱结构或者呈圆形(around),等长的外观,等大的外表。实验得到LiFePO4单晶的XRD衍射峰谱,10°40°范围内的主强峰相较于磷酸锂铁微晶多出(020)面,说明在晶体生长后期主要由(020)面控制,主要成六棱柱属性终止于(010),(200),(101)这三个表面,这些优势面有望在材料的电化学和表面交换性能中发挥重要作用。分析LiFePO4晶体结构确定锂离子在(010)方向是运动能量最低的通道,所以增大ac方向维度二维片状和缩短b轴方向的尺度结构的LiFePO4是可以设计合成的。这将使锂离子的扩散速度得到提高,并且使磷酸铁锂材料在倍率性能,电导率,低温性能方面都可得到提升。LiFePO4晶体在紫外光区大量吸收,在可见光区内出现一个宽的透过带,吸收值较小,大部分光透过,这正是LiFePO4单晶颜色不深的原因,并且具有良好的透过性。合成的LiFePO4晶体的点缺陷造成的色心对近红外短波部分9801700 nm波长的光全部吸收,近红外长波17503000 nm光全部透过,LiFePO4晶体在10003000 nm波长范围内的高对称性吸收和透过必将使其在近红外波段窗口器件的应用上有所突破。


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