液晶模板輔助的鋰離子正極材料合成及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文使用膽甾醇辛酸酯液晶輔助水熱法成功制備了LiMnPO4和LiMnPO4/C材料，并使用X射線衍射、X光電子能譜、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡法對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征。使用循環(huán)伏安、充放電、交流阻抗等方法測試LiMnPO4和LiMnPO4/C材料的電化學(xué)性能。用上述方法所制備的正交晶型LiMnPO4的(020)晶面在一定程度上優(yōu)先生長，有利于縮短晶體結(jié)構(gòu)中鋰離子擴散通道。這種有序LiMnPO4/C材料擁有更好的倍率和循環(huán)性能，在

2、0.1C倍率下首圈放電容量為156mAh g-1，100次充放電循環(huán)后仍存放電容量為145mAh g-1。結(jié)果表明膽甾醇辛酸酯液晶在形成選擇性暴露(020)晶面結(jié)構(gòu)中起著關(guān)鍵作用，這種結(jié)構(gòu)有利于鋰離子的脫出與嵌入。
　　使用液晶模板輔助法成功合成選擇性暴露{010}晶面族的類木耳網(wǎng)孔狀的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料。這種結(jié)構(gòu)的材料顯示出了穩(wěn)定的性能和快速的鋰離子傳遞速率。電化學(xué)交流阻抗的測試表明LiNi1/3Co

3、1/3Mn1/3O2作為電極材料具有良好的導(dǎo)電能力，其充放電性能、循環(huán)性能和倍率性能也得到了改善。類木耳網(wǎng)孔狀的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在0.1C倍率下首圈放電容量為187.3mAh g-1，在5C倍率下首圈放電容量為132mAh g-1。
　　綜上所述，膽甾醇辛酸酯液晶輔助了以上兩種材料的生長，并呈現(xiàn)出模板作用和結(jié)構(gòu)調(diào)制作用，添加少量液晶便可有利于LiMnPO4的(020)晶面和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O