鉭離子電池正極材料VO2(B)-C的制備及其改性研究.pdf

1、層狀過渡金屬氧化物VO2(B)由于具有典型層狀結(jié)構(gòu)、原料來源豐富、放電比容量高等特點(diǎn)而成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)之一。然而VO2(B)在充放電過程中循環(huán)穩(wěn)定性較差，這限制了其作為鋰離子電池正極材料的應(yīng)用。針對上述問題，本文采用簡單的一步水熱合成法，分別以葡萄糖和蔗糖作為還原劑和碳源，制備出VO2(B)/C復(fù)合材料，并將該材料與導(dǎo)電聚苯胺復(fù)合，以期提高復(fù)合材料的電子電導(dǎo)率，改善其電化學(xué)性能。V2O5與不同質(zhì)量葡萄糖經(jīng)水熱還原制得VO2(B)/C復(fù)

2、合材料。測試表明，當(dāng)葡萄糖的質(zhì)量為0.1100 g時(shí)，能夠制備出純度最佳的VO2(B)/C復(fù)合物(G4)。電化學(xué)測試表明，G4復(fù)合物首次放電容量為209.5 mAh g-1，100次充放電循環(huán)后，能夠保持在138.5 mAh g-1，容量保持率為66.3％；在放電倍率依次為50，100，200，500，1000和50mA g-1時(shí)，放電容量依次為208，173.8，152.7，126.6，106.8，150.2 mAh g-1，展現(xiàn)了較

3、好的倍率性能。CV測試表明，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，氧化還原峰電勢差逐漸減小，標(biāo)志著材料具有較好的電化學(xué)可逆性。
　　 本研究以不同質(zhì)量蔗糖為還原劑，同樣用水熱還原法制備出VO2(B)/C復(fù)合材料。當(dāng)蔗糖含量為0.0713 g時(shí)，所制備出的VO2(B)/C復(fù)合物(S3)具有最好的電化學(xué)性能。S3首次放電容量為218.6 mAh g-1，100次充放電循環(huán)后，仍能保持在152.6 mAh g-1，容量保持率為69.8％；在放電倍率依次

4、為50，100，200，500，1000和50 mA g-1時(shí)，放電容量依次為220.2，213.8，187.4，176.2，152.6，127.9和166.7 mAh g-1，說明材料具有較好的倍率性能。產(chǎn)物S3的電化學(xué)性能優(yōu)于G4，推測可能是由于S3具有納米帶狀結(jié)構(gòu)且碳含量適中。以產(chǎn)物S3和導(dǎo)電聚苯胺為原料，通過機(jī)械共混法成功的制備出PANI/VO2(B)/C復(fù)合材料，研究表明，M3(3 Wt％PANI)復(fù)合材料具有較高的首次放電容