羧酸鹽有機(jī)—無機(jī)雜化聚合物鋰離子電池負(fù)極材料合成與性能研究.pdf

1、有機(jī)-無機(jī)雜化晶態(tài)功能材料具有易于合成、結(jié)構(gòu)和性能可控的特點,近年來人們設(shè)計合成了大量的光電有機(jī)-無機(jī)雜化材料,但在鋰離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用的工作不多。本論文將分子設(shè)計的思想和電化學(xué)反應(yīng)理論相結(jié)合,試圖設(shè)計合成芳香羧酸鹽聚合物新型鋰離子電池負(fù)極材料,研究材料的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。主要結(jié)果如下:
　　(1)采用溶劑熱法制備了對苯二甲酸鋰(tpaLi2)配位聚合物鋰離子電池負(fù)極材料。單晶結(jié)構(gòu)解析表明,材料為三維孔洞框架結(jié)構(gòu);平均粒徑在7

2、μm-8μm之間。首次充電和放電容量分別為98mAh·g-1和180mAh·g-1,循環(huán)40次后充放電容量分別為67mAh·g-1和68mAh·g-1.通過對比實驗,分析了合成方法對性能的影響,提出了改進(jìn)電化學(xué)性能的途徑。
　　(2)采用不同方法合成了均苯三甲酸鋰聚合物鋰離子電池負(fù)極材料,分析了合成方法對其電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)將LiOH·H2O的醇溶液加入到均苯三甲酸醇溶液中時,材料為橢圓片狀,厚度為0.5μm-1μ

3、m,循環(huán)90次后,充放比容量保持為258mAh·g-1和264mAh·g-1;當(dāng)將均苯三甲酸醇溶液加入到LiOH·H2O的醇溶液中時,材料以單個小片狀存在,厚度約為0.2μm,循環(huán)50次后,充放電比容量僅為58mAh·g-1和59mAh·g-1,電化學(xué)性能較差。
　　(3)分別采用溶劑熱法和回流法合成了兩種不同形貌的2,6-吡啶二甲酸鋰([Li6(pda)3]·2EtOH)雜化聚合物。單晶結(jié)構(gòu)解析表明,材料屬于單斜晶系,P2(1)