鋰離子電池正極材料Li-,3-V-,2-(PO-,4-)-,3-的制備與性能研究.pdf

1、Nasicon結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3因?yàn)榫哂协h(huán)保、安全性能好、成本低廉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電化學(xué)性能較好等特點(diǎn)，被人們認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料之一。本文對(duì)其合成方法、物相、電化學(xué)性能、元素?fù)诫s和脫嵌鋰動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了較深入系統(tǒng)的研究，所得結(jié)果歸納如下： 1.采用微波碳熱還原法，按照n(Li)：n(V)：n(P)=3.05：2：3微波加熱10min，合成了單斜晶體的Li3V2(PO4)3樣品。在電壓范圍3.0～4.8V時(shí)以

2、0.2C進(jìn)行充放電測(cè)試，樣品的首次充電比容量達(dá)到160.83mAh/g，首次放電比容量達(dá)到145.38mAh/g，在30次循環(huán)后，放電容量仍然達(dá)到127.21mAh/g。 2.摻雜三種稀土元素La、Y、Ce的氧化物采用微波碳熱還原法合成產(chǎn)品，La、Ce的摻雜效果較好。在電壓范圍3.0～4.8V時(shí)以0.2C進(jìn)行充放電測(cè)試，Li3.05V1.98La0.02(PO4)3的首次充電比容量達(dá)到168.75mA/g，首次放電比容量為153

3、.28mA/g，循環(huán)性能都有一定的提高。Li3.05V1.98Ce0.02(PO4)3的首次充電比容量為168.32mAh/g，首次放電比容量為150.56mAh/g，循環(huán)30次后，放電比容量仍達(dá)到142.58mAh/g，放電容量衰減率僅為5.3％。 3.通過正交實(shí)驗(yàn)對(duì)微波結(jié)合溶膠.凝膠法合成影響因素進(jìn)行了探討，優(yōu)化得到的Li3V2(PO4)3樣品能形成晶格完整、有序的單斜晶體。樣品在電壓范圍3.0～4.8V和0.2C條件下首次