鋰離子電池用V2O5薄膜正極材料的制備及性能研究.pdf

1、因具有理論嵌鋰比容量高，資源豐富，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，五氧化二釩(V2O5)已經(jīng)成為一種很有發(fā)展前途的鋰離子電池正極材料。但V2O5結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差和電子導(dǎo)電率低等缺點(diǎn)，限制了它在鋰離子電池中的廣泛應(yīng)用。因此，為了提高V2O5正極材料在鋰離子電池中的嵌鋰性能，本文分別采用電沉積法和溶膠-凝膠法制備了V2O5薄膜正極材料，并對其電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　 首先，利用XRD、SEM和TG-DTA對電沉積法制備的V2O5薄膜正極材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)

2、表征。XRD表明：在空氣中，經(jīng)過500℃焙燒1h，V2O5薄膜由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變成晶態(tài)，呈正交晶系結(jié)構(gòu)；TG-DTA表明：溫度在400℃以上時(shí)，V2O5發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變；SEM表明：V2O5是由分散均勻粒徑在340nm左右的顆粒構(gòu)成的薄膜，膜厚約8μm。作為鋰離子電池正極材料使用后，V2O5顆粒尺寸減小，膜變薄。
　　 其次，采用循環(huán)伏安和恒電流充放電研究了電沉積條件對V2O5薄膜的電化學(xué)性能的影響。研究表明：當(dāng)電沉積時(shí)間為10min，在

3、500℃下焙燒1h時(shí)，電沉積法制備的V2O5薄膜具有最佳的電化學(xué)性能。當(dāng)電流密度為12.5μA/cm2時(shí)，初始放電容量可達(dá)536.29mAh/g，經(jīng)過10次充放電循環(huán)后，放電容量為480.76mAh/g，容量衰減率為10.35％；在相同條件下制備的另一個(gè)V2O5薄膜樣品，當(dāng)電流密度為12.5μA/cm2時(shí)，初始放電容量為505.34mAh/g，相應(yīng)的充電容量為470.84mAh/g，不可逆容量為34.5mAh/g，經(jīng)過50次充放電循環(huán)后