過渡金屬氧化物的合成及其作為鋰離子電池正極材料的性質(zhì)研究.pdf

1、本論文在了解了有關(guān)鋰離子電池及其正極材料研究進展的基礎上,結(jié)合我國礦產(chǎn)資源分布的實際國情,選取我國礦產(chǎn)資源較為豐富的釩、錳氧化物作為研究重點。針對不同鋰離子正極材料的特點,作者分別采用不同的合成方法,并對所合成正極材料的電化學性質(zhì)進行了研究。
　　具體內(nèi)容可歸納如下:
　　1、采用檸檬酸輔助溶膠—凝膠法成功合成得到層疊片狀V2O5納米材料和MoV2O8復合氧化物納米材料,并對其結(jié)構(gòu)和電化學性質(zhì)進行了表征。電化學測試表明,由該

2、合成路線得到的V2O5納米材料放電容量得到提高,達到798mAh/g。而鉬和釩復合后得到的氧化物MoV2O8納米材料作為鋰離子電池正極材料首次放電容量為509mAh/g,且前30次循環(huán)平均單次循環(huán)容量衰減率為1％,相比比單純的V2O5納米材料,其電化學性能得到顯著改善。
　　2、首次采用低溫熔鹽法在LiNO3-LiC1混合熔鹽體系中直接合成一維帶狀Li1+xV3O8納米材料,并對其結(jié)構(gòu)和電化學性質(zhì)進行研究。研究結(jié)果表明:(a)低溫

3、熔鹽合成方法具有反應溫度低、反應能耗低、反應設備簡單、反應步驟少、操作方便以及得到產(chǎn)品純度高等優(yōu)點。(b)通過本方法得到的產(chǎn)物具有一維帶狀納米形貌,結(jié)晶度高,沿[001]方向取向生長。(c)電化學測試表明所得產(chǎn)物作為鋰離子電池正極材料可逆放電容量高,首次放電容量達到313mAh/g;循環(huán)性能優(yōu)良,前30次循環(huán)平均單次循環(huán)容量損失0.6%。這種合成Li1+xV3O8納米材料的方法和所得產(chǎn)物有很大的實際生產(chǎn)應用前景。
　　3、通過調(diào)節(jié)

4、溶液酸度控制水熱條件下高錳酸鉀在水溶液中的水解作用,成功制備得到一維α-MnO2納米材料,研究了酸度變化對于反應過程的影響,并對所得產(chǎn)物進行電化學性質(zhì)的研究。研究結(jié)果表明:(a)實驗過程中,通過調(diào)節(jié)溶液酸度可以控制得到不同形貌或物相的產(chǎn)物;(b)電化學測試表明,所得一維結(jié)構(gòu)α-MnO2納米材料作為鋰離子電池正極材料可逆放電容量可以達到180mAh/g以上,循環(huán)性能比相同晶體結(jié)構(gòu)的MnO2常規(guī)材料得到顯著提高,前30次循環(huán)平均單循環(huán)容量衰