【摘 要】
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因具有理论容量高、资源丰富、价格低廉、对环境友好等优点，新型锂离子电池正极材料Li3MnO4具有良好的应用潜力，但是也存在电导性和结构稳定性较差等缺点。本文旨在通过元素掺
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因具有理论容量高、资源丰富、价格低廉、对环境友好等优点，新型锂离子电池正极材料Li3MnO4具有良好的应用潜力，但是也存在电导性和结构稳定性较差等缺点。本文旨在通过元素掺杂和碳复合技术改善Li3MnO4材料的电化学性能。
通过固相法合成了Li3(Mn1-xVx)O4正极材料，研究了V引入对Li3MnO4的晶体结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明适量的钒掺杂可以形成Li3(Mn，V)O4固溶体，并且可抑制Li3(Mn1-xVx)O4的颗粒团聚。同时适量的钒引入可以降低材料的阻抗从而提高其放电容量和倍率性能，x=0.3时样品电化学性能最佳。
考察了合成温度和保温时间对Li3Mn0.7V0.3O4正极材料结构、形貌及电化学性能的影响。研究表明:170℃保温2.5h合成的正极材料具有较好的电化学性能，在7mA/g电流密度下，放电容量为153.5mAh/g，比未掺杂的提高了39.4％。当电流密度增大1倍时，其放电容量保持120.1mAh/g，当电流密度增大到35mA/g时，可以放出89.1mAh/g的容量。
研究了不同碳源（石墨、乙炔黑、纳米石墨粉）、不同碳含量对Li3MnO4/C复合正极材料结构、形貌及电化学性能的影响。实验表明:碳添加对Li3MnO4的晶体结构没有影响。Li3MnO4/C复合材料的晶粒形貌规则，颗粒细小、均匀，Li3MnO4/C复合材料的阻抗更小，可获得更高的放电容量和和更好的倍率性能。添加6wt％的纳米石墨粉的样品，在7mA/g电流密度下，放电容量可以达到158.6mAh/g。电流密度增大1倍后，其放电容量为138.9mAh/g，容量衰减率只有12.42％。针对Li3Mn0.7V0.3O4/C材料的研究表明:在7mA/g电流密度下，放电容量可以达到178.7mAh/g。
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