聚陰離子型鋰電池正極材料的合成及其電化學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、本論文主要是研究聚陰離子型正極材料LiFePO4和Li2MnSiO4的控制合成，并研究它們在鋰離子電池中的電化學(xué)性能。主要是使用水熱及溶劑熱法合成不同形貌的微/納米結(jié)構(gòu)的LiFePO4，并研究它們的電化學(xué)性能;同時(shí)，又使用球形SiO2為前驅(qū)物，使用固相法合成出了納米級球形Li2MnSiO4，然后測試其電化學(xué)性能。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.160℃下使用簡單的水熱合成了菱形片LiFePO4材料。菱形片LiFePO4材料

2、長度約為長度為2μm，寬度為1μm，厚度約為200 nm。XRD圖表明，菱形片LiFePO4材料在在30度有最強(qiáng)的峰，對應(yīng)于(211/020)面。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)菱形片LiFePO4材料的最大面是(010)面，最薄部分對應(yīng)于[010]方向。這就說明了我們實(shí)現(xiàn)了對LiFePO4的可控合成。
　　 2.200℃下使用聚乙二醇400作溶劑，溶劑熱法合成出了球形的LiFePO4。球形LiFePO4顆粒大小為1μm左右，球形顆粒是由納米顆粒

3、聚結(jié)而成。經(jīng)過進(jìn)一步的高溫煅燒，球形LiFePO4顆粒在0.1C下放電容量為104 mAhg-1左右。
　　 3.使用苯甲醇和乙二醇混合溶劑溶劑熱法合成了200 nm左右的LiFePO4納米多面體，在添加檸檬酸以后，合成出了1μm大小的LiFePO4微米橢球。使用醋酸纖維素為碳源，合成出包裹碳衣的LiFePO4/C復(fù)合物。電化學(xué)測試表明，LiFePO4/C納米多面體在1C下的首次放電容量為145 mAh g-1，在循環(huán)200次以

4、后，容量衰減率＜11％;而LiFePO4/C微米橢球在1C下首次放電容量為123mAh g-1，并且在循環(huán)200次以后，容量衰減率小于8％。
　　 4.在聚乙二醇600的參與下，使用SiO2作前驅(qū)物固相法合成了均一的Li2MnSiO4/C納米球，研究發(fā)現(xiàn)，50 nm的Li2MnSiO4/C納米球嵌入在三維的碳框架中。為了進(jìn)一步提高Li2MnSiO4的電化學(xué)性能，使用復(fù)合碳源（葡萄糖，醋酸纖維素和石墨烯）來進(jìn)一步包碳，制備出Li2