鋰離子電池正極材料釩酸鋰摻雜的電化學(xué)性能研究應(yīng)用.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，電化學(xué)與能源的關(guān)系越來(lái)越受到關(guān)注。鋰離子電池作為一種新型環(huán)保型新能源，正快速進(jìn)入到人類社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，并得到極大利用，在很大程度上已經(jīng)能夠影響人們的日常生活。鋰離子電池能量密度大，輸出電壓高，循環(huán)壽命長(zhǎng)，可以安全的快速充放電。與金屬鋰電池相比較，鋰離子電池具有抗短路、抗沖擊、防震，抗過(guò)充與過(guò)放等特點(diǎn)。而且鋰離子電池中不含有鎘、鉛、汞等有害金屬，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是最具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌h(huán)保型二次電池。鋰離子電池?zé)o記憶性，可以

2、隨時(shí)反復(fù)充、放電。同時(shí)，鋰離子電池還具有優(yōu)良的低溫放電性能。鑒于鋰離子電池的這些優(yōu)良性能，鋰離子研究成為了新型環(huán)保型能源的研究重點(diǎn)，而鋰離子正極材料的性能直接決定了鋰離子電池的性能好壞。
　　本論文在第一章中介紹了鋰離子電池的發(fā)展史、鋰離子電池原理、鋰離子電池對(duì)正極材料的要求及正極材料研究進(jìn)展。在第二章到第四章主要介紹不同工藝制作的釩酸鋰復(fù)合正極材料，結(jié)合SEM、XRD等研究方法，分析復(fù)合材料的相圖組成，測(cè)試電化學(xué)性能，分析充放電

3、比容量、首次循環(huán)性能、庫(kù)侖效率等。
　　(1)以溶膠—凝膠法合成了摻雜Na的釩酸鋰化合物Na0.1Li0.9V3O8，并研究了其電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明，摻雜Na能有效改變釩酸鋰的循環(huán)性能和放電容量。首次放電比容量高達(dá)253.5mA·h/g，在循環(huán)20次之后仍能保持220mA·h/g的比容量。
　　(2)以溶膠凝膠法合成了摻雜K的釩酸鋰復(fù)合物K0.1Li0.9V3O8，對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，摻雜K能夠改善材料

4、大電流放電的性能提高充放電容量。在電壓范圍1.5V-4.0V時(shí)，首次放電容量達(dá)到295.3mA·h/g，庫(kù)侖效率達(dá)到99.9％。在電壓范圍為2.0V-4.0V，大電流密度（0.6mA/cm2）放電時(shí)，放電容量達(dá)到272.5mA·h/g。
　　(3)采用低溫固相法合成摻雜Zn的LiV3O8復(fù)合正極材料，并測(cè)試其作為鋰離子電池正極材料的電化學(xué)性能，探討Zn元素含量多少對(duì)材料電化學(xué)性能的影響，結(jié)果表明:LiV2.9Zn0.1O8復(fù)合材料