液晶作為結構導向劑的LiFePO4和LiNi1-3Co1-3Mn1-3O2合成及其性能的探究.pdf

1、本文中采用了膽甾醇苯甲酸酯液晶材料作為結構導向劑來合成LiFePO4和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。這種方法合成出具有楊桃狀的LiFePO4，它由擁有約為15nm超短的[010]通道、同時選擇性的暴露(020)晶面的LiFePO4薄片組成。這種特殊的結構極大地促進了鋰離子沿著[010]通道的傳輸，提高了鋰離子擴散速率，擴散系數(shù)為8.31×10-9cm2 s-1。另一方面，我們成功地在楊桃狀LiFePO4的表面包覆了一層超薄的導

2、電碳(～1.5nm)層，實現(xiàn)了電子在二維的薄片上進行快速的傳遞。隨著這兩方面的結構的改善，一個復合多層的導電網(wǎng)絡形成，這種包碳復合材料顯示出了穩(wěn)定的和超快的電子和離子傳輸，實現(xiàn)了鋰離子對長壽命高容量正極材料的要求。在0.1C倍率下的首次放電容量接近其理論容量，為167 mA h g-1;在20C高倍率下仍能保持理論容量的50％(82 mA h g-1)，并且在不同的倍率下顯示出了穩(wěn)定的循環(huán)性能。
　　擁有{010}等效晶面族的暴露

3、晶面的互聯(lián)網(wǎng)格狀的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料通過液晶結構導向法成功合成。這種結構的材料顯示出了穩(wěn)定的性能和快速的鋰離子傳遞速率。電化學交流阻抗的測試結果表明，互聯(lián)網(wǎng)格狀的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的Rct為74Ω，表明材料呈現(xiàn)更快的電子導電率?；ヂ?lián)網(wǎng)格狀的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在0.1C倍率下的首次放電容量為185 mA h g-1，在10C倍率下仍有127 mA h g-1，大約為理論容