响应面法优化LiMnPO_(4)前驱体MnPO_(4)·H_(2)O的工艺OA

采用过硫酸钠氧化沉淀法合成LiMnPO_(4)/C的前驱体MnPO_(4)·H_(2)O,并用Box-Behnken设计(BBD)研究了合成前驱体的反应温度、反应时间、Mn^(2+)浓度和pH四个关键工艺参数对1 C下Li-MnPO_(4)/C放电比容量的影响。结果表明,LiMnPO_(4)/C的放电比容量与4个因素关系符合二次模型,反应温度二次项、Mn^(2+)浓度一次项及其二次项对LiMnPO_(4)/C放电比容量的影响高度显著;反应温度一次项、反应时间和pH的二次项、温度和时间的交互项对放电比容量具有显著影响。由二次模型得出合成MnPO_(4)·H_(2)O前驱体最优工艺条件为:反应温度90℃、反应时间5.20 h、Mn^(2+)浓度0.47 mol/L、pH 1.13。由此优化条件下所得MnPO_(4)·H_(2)O制备LiMnPO_(4)/C,其1 C放电比容量达到141.41 mAh/g,与模型预测值(138.30 mAh/g)吻合良好,100次循环后容量保持率为83%。