鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的制備及改性.pdf

1、本文采用固相法合成了純Li3V2(PO4)3,然后對純Li3V2(PO4)3進行了碳包覆;采用溶膠—凝膠法合成了Li3V2(PO4)3,然后對樣品進行不同金屬元素的摻雜。采用XRD、SEM對產(chǎn)物進行了微觀結構和形貌的分析,采用恒電流充放電、循環(huán)伏安法和電化學阻抗譜對產(chǎn)物進行了電化學性能的研究。考察了不同合成方法、不同溫度、摻雜不同元素及摻雜量的不同對材料的結構、形貌和電化學性能的影響。
　　 以LiOH·H2O、NH4VO3、N

2、H4H2PO4、草酸等為原料,采用固相反應法合成了鋰離子電池正極材料Li3V2(PO4)3,其中草酸作為還原劑,然后對合成的Li3V2(PO4),3進行碳包覆。研究表明,Li3V2(PO4)3和碳包覆LA3V2(PO4)3均具有空間群為P21/n的單斜結構,碳包覆Li3V2(PO4)3的電化學性能優(yōu)于Li3V2(PO4)3純樣品。在3.0-4.2V電壓范圍內(nèi),以0.1C倍率充放電時,碳包覆Li3V2(PO4)3具有較高的充放電比容量,其

3、首次充電和放電比容量分別為119.7mAh·g-1和106.7mAh·g-1,并且其循環(huán)性能穩(wěn)定,經(jīng)過20次循環(huán)后放電比容量仍保持為105mAh·g-1。
　　 以LiOH·H2O、NH4VO3、NH4H2PO4、檸檬酸等為原料,采用溶膠—凝膠法合成Li3V2(PO4)3,并對合成的樣品進行了一元及二元摻雜,研究了不同溫度、摻雜不同元素及摻雜量的不同對材料的結構、形貌及電化學性能的影響。研究表明,在700℃煅燒8h得到的樣品電化

4、學性能最好,在3.0～4.2V電壓范圍內(nèi),以0.1C倍率進行充放電,首次放電比容量可達119.26mAh·g-1。
　　 以溶膠—凝膠法合成摻雜Cr3+的Li3V2-xCrx(PO4)3(x=0、0.1、0.25、0.5)樣品,電化學測試結果表明,在0.2C充放電倍率下,摻雜Cr3+后樣品的初始充放電比容量均低于未摻雜樣品的初始充放電比容量,但是在較高倍率下(如1C或2C),當摻雜量x=0.1時,樣品的倍率性能和循環(huán)性能均有所改