磷酸釩鋰的合成及電化學(xué)性能比較.pdf

1、具有NASICON結(jié)構(gòu)的Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>由于其在充、放電過程中的穩(wěn)定性而受到廣泛的關(guān)注。目前文獻報道Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>作為鋰離子二次電池正極材料的合成方法主要是高溫固相法，且都是用純H<,2>作為還原劑，但由于該傳統(tǒng)方法的局限性，很難得到純度高、粒徑小、電性能好的Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>。 本文采用高溫碳熱還原法和溶膠．凝膠法兩種方法分別合成了Li<

2、,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>。研究發(fā)現(xiàn)兩種方法都可以制得純相NASICON結(jié)構(gòu)的Li<,3>V<,2>(XO<,4>)<,3>。 系統(tǒng)地研究了高溫碳熱還原法制備Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>時，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和原料中鋰釩比例對所得Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>材料晶體結(jié)構(gòu)、外觀形貌和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，以Li:V:P=3.05:2:3摩爾比在800℃下焙燒24h所得樣品性能

3、最好，小倍率(0.1C)循環(huán)時，其充電和放電比容量分別可達到13lmAh·g<'-1>和130 mAh·g<'-1>。但是該方法制得的樣品在經(jīng)過20次循環(huán)之后比容量有較大的衰減，X射線衍射研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過20次循環(huán)后樣品仍然具有單斜晶體結(jié)構(gòu)，樣品各主要衍射峰強度都急劇減弱；采用最小二乘法對樣品充放電前后的晶胞參數(shù)進行了計算，發(fā)現(xiàn)樣品在經(jīng)過充放電循環(huán)后晶胞參數(shù)都有不同程度的增加，晶胞體積增大0.6％左右。 在比較高溫碳熱還原法和溶膠．

4、凝膠法的基礎(chǔ)上，同時采用正交設(shè)計等手段對溶膠．凝膠法制備Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>的條件也進行了系統(tǒng)的研究。由于在溶膠步驟將原料混合到了分子級別，預(yù)處理時有機物熱解成為碳，均勻地分散在原料中，所以得到純相的樣品所需要得溫度較高溫碳熱還原法的溫度要低；與高溫碳熱還原法相比，通過溶膠-凝膠法制得的樣品具有更小的粒徑，在3.40um左右。經(jīng)過優(yōu)化條件得到的Li<,3>V<,2>(PO<,4>)<,3>樣品小倍率(0.1C)