正极材料Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>的制备与电化学性能研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hyq20061001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现在,商业化的锂离子电池用LiCoO2作为正极材料,但是由于钴比较昂贵限制了它在商业领域中的应用。近些年来,人们在开发新的锂离子二次电池正极材料的过程中,发现了具有单斜结构的α-Li3V2(PO4)3正极材料,它是由可以自由移动的锂离子、活泼过渡金属V和磷酸根组成的结构比较稳定的三维框架结构。α-Li3V2(PO4)3正极材料有着较好的电化学性能、热稳定性和较高的能量密度,所以它有望代替LiCoO2成为新一代二次锂离子电池正极材料。我们采用了高温固相法、微波加热法和溶胶-凝胶法合成了α-Li3V2(PO4)3材料,论文主要包括以下四个部分: 采用高温固相法合成了纯相的α-Li3V2(PO4)3材料,通过XRD和充放电性能等实验,研究了800℃、850℃和900℃三种合成温度对Li3V2(PO4)3材料的结构和电化学性能的影响。研究发现:900℃下合成的材料有着较好的电化学性能。 在采用微波加热法合成α-Li3V2(PO4)3材料的过程中,在样品的上方覆盖一层石磨粉从而有效的防止了V3+的氧化,同时也避免了文献报道中使用惰性气体保护的繁琐步骤。X射线衍射和电化学性能测试表明900℃下11min可以合成纯相且电化学性能较好的α-Li3V2(PO4)3材料。 利用高温固相法合成了掺杂Fe元素的Li3FexV2-x(PO4)3材料,采用XRD、XPS、SEM对样品的结构、价态和形貌进行表征,并对其进行电化学性能方面的研究。经实验证明当掺杂量在0.02~0.04时,Li3FexV2-x(PO4)3材料有着较好的电化学性能。另外,又进行了掺杂其它元素(Al,B,Cr)的实验,但是得到的结果都没有掺杂Fe元素的效果好。 利用溶胶-凝胶法合成了Li3V2(PO4)3/C复合材料。实验证明利用溶胶-凝胶法合成Li3V2(PO4)3/C复合材料的最佳条件是650℃下加热4h。XRD结果显示此方法可以合成纯相的Li3V2(PO4)3/C材料。SEM和TEM测试结果表明,通过溶胶-凝胶法可以制得颗粒较小的Li3V2(PO4)3/C复合材料。
其他文献
本项研究通过在嵌段共聚物中引入生物活性物质—生物素,制备出具有生物活性功能的嵌段共聚物自组装胶束。通过对壳聚糖接枝聚乙二醇(Chitosan-g-PEG)、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸羟
第一章对半导体纳米粒子的制备方法及其与生物分子的结合方式以及蛋白质测定研究进展进行了综述。 第二章以半胱氨酸镉配合物为前体,在水溶液中合成CdSe纳米粒子,以CdS对其
本论文开展了氢氧化镍、二氧化锰一维纳米电极材料的制备、表征及其在电池中的应用基础研究。主要内容包括: (1)以阳极氧化铝为模板,通过简单的化学沉积法制备了高纯度的Ni(
论文综述了近期无机介孔材料的合成及应用研究进展,选择以无钠硅溶胶为硅源、嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热晶化法和超声法合成
论文采用了一种新的方法对LiCoO2进行表面包覆改性,包覆材料为稀土氧化物Nd2O3。LiCoO2与Nd2O3只需通过简单研磨就可完成对LiCoO2的表面包覆。SEM测试表明,Nd2O3包覆在LiCoO2的
一.基于丙烯腈-丙烯酸共聚物多孔膜的葡萄糖传感器 采用电化学方法将葡萄糖氧化酶固定在丙烯腈-丙烯酸共聚物的多孔膜上制备一种新型的葡萄糖传感器。该传感器比简单的物理
FKBP23属于亲免蛋白(Immunophilin)家族的成员。亲免蛋白具有两大主要特征:一是遗传上的保守性,即从低等生物、植物、动物直至人等高级哺乳动物的体内均有亲免蛋白存在;二是均具
生物降解双亲性嵌段共聚物由于在选择性溶剂中可以形成纳米尺度的聚合物胶束,被广泛用于药物的缓释体系。聚氨基酸因具有良好的生物相容性,对生物体无毒副作用,并可以通过体内的