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文檔簡介
1、硅酸鹽系Li2MSiO4(M=Fe,Mn)鋰離子電池正極材料具有高的理論比容量,被認為是最有發(fā)展前景的鋰離子電池正極材料之一,但其合成工藝尚不成熟,導電率低,循環(huán)穩(wěn)定性差,限制了其實際應用。本論文針對硅酸鹽系正極材料的上述缺點,以Li2FeSiO4、Li2MnSiO4為研究對象,重點研究了材料合成工藝、材料微納結構、導電相包覆與其電化學性能的關系。具體研究內容及結果如下:
采用溶膠-凝膠法制備出了納米晶Li2FeSiO4/C復
2、合正極材料。結果顯示,合成溫度在650℃時,Li2FeSiO4納米粒子聚集成微米尺寸的多孔聚集體,具有最佳的電化學性能,在0.1C倍率下首次放電比容量154.6mAh/g,循環(huán)140次后容量為150.1mAh/g,容量保持率達到97.1％;而采用TEOS預水解法對材料合成工藝進行改進,合成的Li2FeSiO4/C復合正極材料循環(huán)性能相對較差,但TEOS的預水解縮短了材料合成周期,提升了材料的首次充放電比容量和充放電效率。
利用
3、表面活性劑、螯合劑對材料顆粒進行控制,并通過水熱輔助處理制備出了Li2MSiO4/C(M=Fe,Mn)納米粉體。以P123為添加劑得到了顆粒分散性好,晶體發(fā)育完全的Li2FeSiO4/C納米復合材料,該材料表現出良好的倍率循環(huán)性能。利用EDTA與Mn2+的螯合機理,設計合成了純度較高的Li2MnSiO4/C納米復合材料,材料顆粒分散性好,平均粒徑為50nm,在30mA/g電流密度下其首次充電比容量為223mAh/g,第二次充電比容量為3
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