鋰離子電池正極材料Li1+xV3O8的制備及性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料LiCoO2、LiMn2O4等相比,LiV3O8具有放電比容量高、價格便宜、制備簡單等優(yōu)點。但是LiV3O8還存在放電平臺多,循環(huán)性能不夠好等缺點,因此其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還比較困難。本文主要通過溶膠凝膠法、固相法等不同的方法制備LiV3O8正極材料,并對其進行摻雜改性等研究,以提高其比容量和循環(huán)性能。
　　 LiV3O8材料的傳統(tǒng)制備方法是高溫固相法,該法制備的產(chǎn)品比容量低,難以控制鋰和釩的比例,而且后處理麻

2、煩,而低溫液相法因燒結(jié)溫度低,耗能少等優(yōu)點,逐漸受到人們的重視。本文以LiNO3和NH4VO3為原料,采用溶膠凝膠法制備LiV3O8材料,通過XRD、SEM測試對材料的結(jié)構(gòu)、形貌進行表征,用恒流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗(EIS)等測試手段對其電化學(xué)性能進行研究。
　　 微波燒結(jié)技術(shù)因具有燒結(jié)溫度可控、燒結(jié)時間短、加熱效率高、安全無污染等優(yōu)點,已被用于LiFePO4、LiMn2O4等正極材料的合成,但是在LiV3O8材料的研究領(lǐng)

3、域,對微波燒結(jié)技術(shù)的研究則很少。本文采用溶膠凝膠法制備出LiV3O8,并對其進行微波處理,研究微波后處理對LiV3O8材料結(jié)構(gòu)、形貌及電化學(xué)性能的影響。
　　 與其他方法相比,固相法是最簡單、最易于工業(yè)化的制備方法。本文以Li2CO3和V2O5為原料,采用中熱固相法合成Li1-xV3O8材料,對其合成條件進行優(yōu)化,并在最優(yōu)條件下制備出Li1+xV3O8材料,對其結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進行研究。
　　 為改善中熱固相法Li1+x

4、V3O8材料的電化學(xué)性能,本文對中熱固相法Li1+xV3O8材料進行摻雜改性研究:以金紅石型納米TiO2為Ti源,制備出摻雜不同量Ti4+的Li1+xV3O8材料；以LiF為F源,制備出摻雜F的Li1+xV3O8材料；分別以金紅石型納米TiO2為Ti源、以LiF為F源,制備出Ti-F復(fù)合摻雜的Li1-xV3O8材料。并通過XRD、SEM、充放電測試、CV和EIS等測試手段,研究了摻雜對中熱固相法Li1+xV3O8材料結(jié)構(gòu)、形貌及電化學(xué)性