锂离子蓄电池正极材料Li_(1+δ)M_xV_(3-x)O_8的合成与电化学性能研究

锂钒氧化物Li1+δV3O8具有比容量高、循环寿命长、价格低等优点,因此它是一种非常有应用前景的锂离子蓄电池正极材料。作者采用传统的高温固相反应法合成了Ti、Fe、Ni、Co4种过渡金属元素部分取代Li1+δV3O8中钒的掺杂产物Li1+δMxV3-xO8,研究了不同掺杂元素及其掺杂量对材料电化学性能的影响。结果表明,掺杂Ti元素且掺杂量x≤0.1时,掺杂对材料的性能有一定的改善。掺杂没有提高其放电电压平台,降低了其比容量。但掺杂对其循环性能没有明显影响。综合考虑电化学性能,掺杂少量Ti比较适宜。

锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_(3)O_(8)研究进展

Li_(1+x)V_(3)O_(8)材料是一种新型锂离子正极备选材料,其具有比容量大,环境友好和制造成本低廉等优势,拥有广泛的开发应用前景。就锂钒氧化物中Li_(1+x)V_(3)O_(8)材料的组成结构、充放电结构变化以及存在的优缺点等进行了简要的介绍,并对其制备方法和改性方法作了总结,指出了Li_(1+x)V_(3)O_(8)材料今后应进一步开发和研究的方向。

Preparation of the Solid Electrolytes Li_(4+x)Al_xSi_(1-x)O_4-yAl_2O_3 by the Sol-Gel Method and Study of Their Ionic Conductivity

The Li_(4+x)Al_xSi_(1-x)O_(4-y)Al_2O_3 (x = 0 to 0.5, y = 0 to 0.5) ionconductors were prepared by the Sol-Gel method and examined in detail. The powder and sinteredsamples were characterized by TG-DTA, XRD, SEM, and AC impedance techniques. The experimentalresults show that the conductivity and sinterability increase with the amount of excess Al_2O_3 inthe silicate. The particle size of the powder samples is about 0.13 μm. The maximum conductivity at18 ℃ is 3.057 * 10^(-5) s/cm for Li_(4.4)Al_(0.4)Si_(0.6)O_4-0.3 Al_2O_3.

陶瓷-聚合物复合固态电解质膜的制备与性能研究

NASICON型快离子导体Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)具有较高的离子电导率、较宽的电化学窗口及良好的水和空气稳定性,但其界面接触性能差。石榴石型Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)锂离子电导率高、电化学窗口较宽且热稳定性好,但其立方相结构不稳定,影响其实际应用。采用溶液浇筑法,制备纯PVDF-LiTFSI电解质膜和以PVDF为基、3种不同质量比的Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO)和Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)的固态电解质膜,并探讨纯PVDF-LiTFSI电解质膜和3种不同质量比的活性无机电解质填料对复合固态电解质离子电导率的影响。结果表明,Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)和Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)质量比为1∶1时,电解质膜的XRD图谱的衍射峰比纯PVDF-LiTFSI下降更为明显,电化学窗口为3.9 V左右,表现出更好的稳定性。在不同温度下分别测量其离子电导率发现,Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)和Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)质量比为1∶1时的电解质膜均高于纯PVDF-LiTFSI电解质膜和Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)和Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)质量比为2∶1和3∶1时的电解质膜。将其装配成电池后发现,0.1C下电池首次充放电比容量分别为90 m A·h/g和87 m A·h/g。以0.5C的电流循环25圈,放电比容量从57 mA·h/g衰减至51mA·h/g,容量保持率为99.7%。所以,以PVDF为基、Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)和Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)质量比为1∶1的固态电解质膜有优良的倍率性能和循环稳定性能。