新型有機(jī)鋰離子正極材料茜素鋰的合成及工藝研究.pdf

1、有機(jī)鋰離子電池由于具有可再生，可持續(xù)和環(huán)境友好等特點(diǎn)成為了近年來研究的熱點(diǎn)。本論文合成了一種新型有機(jī)醌類化合物1,2-二羥基-9,10-蒽醌鋰（茜素鋰），并通過研究電解液和導(dǎo)電劑對(duì)其電化學(xué)性能的影響，從而優(yōu)化茜素鋰合成工藝的條件。
　　 首次采用水熱合成法制備了無定性態(tài)Li2C14H6O4和產(chǎn)物L(fēng)i2C14H6O4，通過TG-DSC確定無定性態(tài)Li2C14H6O4煅燒溫度為500℃，XRD，SEM和FT-IR對(duì)樣品進(jìn)行表征。通過

2、對(duì)前驅(qū)體和目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)i2C14H6O4的電化學(xué)性能對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)在0.1C倍率下，前驅(qū)體和Li2C14H6O4的首次放電容量達(dá)到175.5和177.7 mAh g-1。前驅(qū)體經(jīng)過30次循環(huán)后，容量?jī)H為40 mAh g-1，Li2C14H6O4在0.1C和1C下經(jīng)過50次循環(huán)，放電容量為151.5和86.2 mAh g-1，容量保持率為80.7％和55.1％。首次通過量子化學(xué)計(jì)算茜素的HOMO和LUMO的能級(jí)及各原子能量，預(yù)測(cè)了C14H8

3、O4晶體分子的化學(xué)反應(yīng)過程及鋰離子脫嵌機(jī)理。
　　 研究了兩種電解液LiPF6和LiBOB對(duì)Li2C14H6O4的電化學(xué)性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，低粘度，高電導(dǎo)率，高溶解度LiBOB電解液較容易提高Li2C14H6O4氧化還原反應(yīng)活性。充放電和循環(huán)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)電解液不會(huì)影響Li2C14H6O4的充放電平臺(tái)。在小倍率下充放電，50次循環(huán)后發(fā)現(xiàn)LiBOB組的容量要略高于LiPF6組，而在大倍率性能下充放電，20次循環(huán)之后，LiPF6

4、組Li2C14H6O4的容量衰減明顯加大，容量保持率僅為75％。交流阻抗測(cè)試發(fā)現(xiàn)，LiBOB組和LiPF6組的擴(kuò)散系數(shù)分別約為1.83×10-12 cm2/s和2.92×10-13 cm2/s，EIS結(jié)果驗(yàn)證電解液粘度越大，阻抗越大，電導(dǎo)率越低，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)就低。
　　 制備了四組不同含量導(dǎo)電劑的Li2C14H6O4正極材料，通過電化學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，碳黑量高，容量衰減較快，放電平臺(tái)變高，碳黑含量低，容量衰減較慢，放電平臺(tái)降低。