鋰離子電池正極材料V6O13和VO2(B)的合成及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、由于Co的資源有限,導(dǎo)致LixCoO2類正極材料的價格昂貴,具有完整結(jié)構(gòu)的LixNiO2制備較為困難,LixMn2O4在使用過程中容量下降快。考慮到具有八面體層狀結(jié)構(gòu)的V6O13和VO2(B)正極材料價格低、無污染、容量大、綜合電性能好等因素,更具有實際使用價值,所以被越來越多的研究者認(rèn)同為是最具開發(fā)和應(yīng)用潛力的新一代鋰離子電池正極材料。
　　 本文分別采用了水熱法和固相法制備了V6O13正極材料,采用微波水熱法制備VO2(B)

2、正極材料。通過DSC、XRD、SEM、EDS等手段對制備的正極材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形貌表征和物理定性分析研究,并結(jié)合恒流充放電、電化學(xué)阻抗等測試手段分析了V6O13和VO2(B)正極材料的電化學(xué)性能。利用水熱法合成V6O13,研究不同保溫時間對合成產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明：在200℃保溫5d,制備出比較純凈、顆粒更小的V6O13。利用固相法合成V6O13,為了提高正極材料的充放電性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。使用Cr2O3進(jìn)行摻雜改性,研究Cr2O3不同摻雜

3、量對正極材料的影響,確定Cr3+最佳摻雜量。結(jié)果表明：摻雜后樣品的XRD分析圖譜和形貌并沒有發(fā)生變化,與未摻雜V6O13保持一致。Cr3+進(jìn)入替代位置會出現(xiàn)短的CrO6八面體鏈,形成了有效摻雜。恒流充放電測試結(jié)果表明通過摻雜提高了V6O13的容量。當(dāng)摻入的量x=0.03(CrxV6O13),放電容量最高,所以x=0.03(CrxV6O13)是Cr3+的最佳摻雜量。=利用微波水熱法,研究不同溫度、不同保溫時間、不同還原劑對合成產(chǎn)物的影響。