ag0.33v2o5和li3v2(po4)3納米材料的合成及其電化學(xué)性能研究

1、中圖分類號UDC碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼密級10533A勖33V205和Li3V2(P04)3納米材料的合成及其電化學(xué)性能研究ThesynthesisandelectrochemicalperfomlancesofthenanostructuredmaterialsA助33V205andLi3V2(P04)3作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：喻亞材料物理與化學(xué)鋰電池正極材料材料科學(xué)與工程梁叔全教授答辯委員會主席中南大學(xué)

2、二。一四年五月A勖33V205和Li3V2(P04)3納米材料的合成及其電化學(xué)性能研究摘要：釩酸鹽用作鋰電池正極材料，具有安全穩(wěn)定性好、理論容量高、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)。釩酸銀用作正極材料時(shí)，其循環(huán)能力非常差，這就限制了其只能被應(yīng)用于一次電池中。磷酸釩鋰的固相法燒結(jié)溫度太高且導(dǎo)電性不佳。本論文通過溶膠凝膠法合成了具有納米結(jié)構(gòu)的釩酸銀，通過固相燒結(jié)法合成了Li3V2(P04)3。具體工作如下：(1)用V205，檸檬酸和AgN03作為原料，采用

3、溶膠凝膠法成功合成了A9033V205納米棒。該產(chǎn)物不含雜相，顆粒度小且均勻。該方法制得的A勖33V205納米棒具有良好的穩(wěn)定性和循環(huán)性能。在100和200m～g放電密度下可以達(dá)到的最大容量分別為247和210mAh／g，循環(huán)30圈后，放電容量還能達(dá)到21l和189mAh／g，循環(huán)穩(wěn)定性較其他釩酸銀材料有了很大的提升。(2)采用LiF作為Li源，V205、NH4H2P04、草酸和油酸等原料球磨后用固相燒結(jié)法制成Li3V2(P04)3／C

4、的復(fù)合材料。該固相反應(yīng)溫度較低，燒結(jié)溫度為700℃，但結(jié)晶度很高，且無雜相生成。該生成物呈納米狀，顆粒較均勻，在幾十到幾百納米之間。該方法制得的納米狀Li3V2(P04)3／C復(fù)合材料在25—47V下充放電最高可得1822mAh／g的容量，在2543V下充放電最高可得1282mAh／g，這都與理論容量相接近。經(jīng)30圈循環(huán)，容量下降不多，說明材料的穩(wěn)定性較好，但最高電位47V下的衰減程度比43V時(shí)厲害，說明脫出3個(gè)Li離子會對材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)

5、定性有一定的影響。(3)以V205，磷酸二氫銨、乙炔黑為原料用碳熱還原法制得VP04前驅(qū)體，然后將其與LiF進(jìn)行反應(yīng)，制得Li3V2(P04)3LiVP04F復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)表征的結(jié)果表明，750℃燒結(jié)3h的產(chǎn)物包含兩種目標(biāo)產(chǎn)物，顆粒度較大。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明Li3V2(P04)3LiVP04F復(fù)合材料具有了Li3V2(P04)3循環(huán)穩(wěn)定、倍率性能較好的優(yōu)點(diǎn)，且包含LiVP04F放電時(shí)在42V左右的放電平臺，這彌補(bǔ)了Li3V2(P04