鋰離子電池正極材料Li-,1+x-V-,3-O-,8-和LiFePO-,4-的制備和性能研究.pdf

1、以醋酸鋰和偏釩酸銨為主要原料，采用溶膠凝膠法和水溶液法在較低溫度下成功合成了鋰離子電池正極材料Lil+xV3O8。該方法避免了制備V205溶膠中間相的工序，直接得到較純的Lil+xV308。探討了合成工藝因素(起始反應(yīng)物的V/Li摩爾比以及溶膠pH值)對合成產(chǎn)物和合成過程的影響。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和粉末衍射儀(XRD)對合成粉末進行了形貌和物相分析。 以水溶液方法得到的前驅(qū)體，在350℃焙燒12h合成的Lil

2、+xV308具有高達324mAhg-1的首次放電比容量。450QC焙燒12h的試樣則具有最好的放電比容量和循環(huán)性能，首次放電比容量為309mAhg-1，15個循環(huán)后穩(wěn)定在250mAhg-1左右。采用溶膠凝膠法合成的Lil+xV308，其放電比容量小于水溶液法得到的試樣，但循環(huán)性能較好。 采用溶膠凝膠法合成了Cc摻雜的Li1+xV308，考察了Cc摻雜量對合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn)，Ce能夠部分取代Lil+xV3

3、08中的V，改善其充放電循環(huán)性能。20個循環(huán)之后，0.5﹪Ce摻雜的Li,+xV308的容量保持率由未摻雜時的84﹪提高到96.5﹪，放電比容量穩(wěn)定在250mAhg-1左右。 在接近產(chǎn)業(yè)化條件下采用固相反應(yīng)法成功合成了LiFeP04／C復(fù)合正極材料。本試驗以廉價的三價鐵氧化物為鐵源，聚丙烯為碳源和還原劑，主要原材料均為工業(yè)級。電化學(xué)測試表明，合成的LiFePO4/C復(fù)合正極材料具有良好的充放電容量和循環(huán)性能，能夠滿足產(chǎn)業(yè)化要求。