釩酸鋰類鋰離子電池負(fù)極材料的制備與表征.pdf

1、隨著人們對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備和相應(yīng)材料的需求的急劇增長(zhǎng)，人們對(duì)儲(chǔ)能材料的研究成為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，尤其是鋰電池材料領(lǐng)域的研究。目前移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品、便攜電腦、電動(dòng)汽車及各種類型耗電產(chǎn)品都使用電池做能源。鉛酸電池、鎳氫電池和鎘鎳電池等二次電池，具有能量密度較低、循環(huán)性能差、污染環(huán)境等缺點(diǎn)，這些因素限制了它們的廣泛應(yīng)用。鋰離子電池因具有高能量密度、高安全性及優(yōu)秀的循環(huán)壽命、環(huán)境友好等特點(diǎn)已經(jīng)成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)并得到長(zhǎng)足發(fā)展。開(kāi)發(fā)高容量、循環(huán)壽命長(zhǎng)、倍

2、率性能更好的電極材料是擺在所有鋰離子電池研究人員面前的重要課題。
　　釩酸鋰(Li3VO4)負(fù)極材料是近年來(lái)鋰離子電池研究的新領(lǐng)域，因其具有很高的理論容量、良好的循環(huán)性能以及倍率性能，可以進(jìn)一步提高鋰離子電池負(fù)極材料比容量。
　　本文在研究國(guó)內(nèi)外Li3VO4負(fù)極材料的基礎(chǔ)上，采用簡(jiǎn)單混合的方法把Li3VO4與商業(yè)中間相碳微球(N7)或碳化釩(VC)復(fù)合制備出兩種復(fù)合負(fù)極材料，該法成本低且合成路線簡(jiǎn)單，研究表明復(fù)合材料Li3V

3、O4/N7具有比合成它的原料高的克容量。研究中采用XRD、SEM、Raman shift等手段對(duì)復(fù)合材料的的性能進(jìn)行了表征;利用恒電流充放電測(cè)試、循環(huán)伏安測(cè)試以及交流阻抗測(cè)試分析了不同條件下合成的材料的電化學(xué)性能。
　　本文采用上述方法制備的Li3VO4/N7負(fù)極材料的最佳條件為:球磨20min混合漿料，Li3VO4負(fù)載量為N7質(zhì)量分?jǐn)?shù)的20％，材料保溫溫度460℃，LiOH過(guò)量5％。結(jié)果表明:制備的復(fù)合材料在100mA/g的電流

4、密度下充放電循環(huán)，最大首次放電容量高達(dá)491 mAh/g，首次充電容量為348mAh/g，最大的首次循環(huán)效率為76％，經(jīng)過(guò)50個(gè)循環(huán)后保持充電容量最大370mAh/g。
　　采用同樣簡(jiǎn)單的方法制備了LVO/VC負(fù)極材料，最佳制備條件是:以V2O4-CO為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量比PAA∶V2O5=0.7919，VC的煅燒溫度為1000℃，LVO/VC保溫溫度為500℃，保溫6h，LVO負(fù)載量為VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的35％。結(jié)果表面:在100mA/g