普魯士藍鋰鐵衍生物在鋰離子電池上的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電子設(shè)備的快速發(fā)展以及能源與環(huán)境問題的日益突出，人們對化學(xué)電源提出了更高的要求。鋰離子電池以其高電壓、比能量大、循環(huán)壽命長、無污染等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。具有高插入電位的過渡金屬氧化物常用作鋰離子電池的正極材料，目前研究較多的是層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2、LiNiO2以及尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4。 作為第一種人工合成的聚合物，普魯士藍(Fe(Ⅲ)4[Fe(CN)6]3·14H2O，Prussian Blue，簡稱PB)自從17

2、04年被發(fā)現(xiàn)以來，其研究領(lǐng)域不斷擴大，研究的對象從普魯士藍本身到其衍生物。其應(yīng)用領(lǐng)域從簡單的作為染料，顯色劑，到作為核電站廢水的吸附劑，電化學(xué)的電極修飾材料，電顯色劑，電池電極材料等。普魯士藍及其衍生物的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在無機結(jié)構(gòu)中是獨特的，在低密度，易摻雜溶劑以及可變的結(jié)構(gòu)和計量學(xué)等許多方面，與交聯(lián)的有機物類似。其還具有沸石特性，能在水溶液中很快地與堿金屬離子發(fā)生交換。普魯士藍及其衍生物具有優(yōu)良的電化學(xué)可逆性，高度的穩(wěn)定性，容易制備等優(yōu)點

3、，因而在化學(xué)修飾電極、電顯色、二次電池等方面有很大的應(yīng)用前景。 本文研究了普魯士藍鋰鐵衍生物作為鋰離子電池材料的應(yīng)用。合成了普魯士藍鋰鐵衍生物LiFe[Fe(CH6)]·aq。在對其進行了XRD、IR、TG-DTA和電導(dǎo)率表征的基礎(chǔ)上，證明其具有較好的鋰離子應(yīng)用前景。進而以其為活性物質(zhì)組裝成不同模擬電池進行了一系列的充-放電實驗，由此得到了Li+在普魯士藍鋰鐵衍生物中的脫嵌與嵌入性能和循環(huán)充放電性能。結(jié)果顯示，Li+在普魯士藍鋰