LiVPO_4F/C复合正极材料的合成与性能

利用碳热还原法,通过两步反应合成了LiVPO4F/C复合正极材料。主要研究了球磨、碳含量和电解液对样品结构和电化学性能的影响。结果表明:球磨2h在750℃下能合成纯的LiVPO4F产品,剩余碳的存在使LiVPO4F的粒径减小且分布较为均匀,同时提高了颗粒之间的导电性。对样品进行电化学性能测试表明,含碳量为1.83%的LiVPO4F/C的样品比容量和循环性能都得到显著改善;合适的电解液可以明显提高样品LiVPO4F的电化学性能。含碳量为1.83%的LiVPO4F/C的复合材料以1mol.L-1LiPF6/EC+EMC+DMC(体积比1:1:1)为电解液,在0.2C的倍率下放电时,其首次放电容量为119mAh·g-1,放电平台在4.2V左右(vs.Li),循环30次后比容量为89mAh·g-1。

xLi_3V_2(PO_4)_3·LiVPO_4F/C复合正极材料的合成及储锂性能

用乙炔碳作为碳源,采用机械活化辅助碳热还原两步法合成xLi_3V_2(PO_4)_3·LiVPO_4F/C复合正极材料。采用XRD、SEM、TEM等技术对样品的晶体结构和微观形貌进行了表征,采用循环伏安法和恒流充放电等测试方法对合成样品的电化学性能进行分析研究。结果表明:xLi_3V_2(PO_4)_3·LiVPO_4F/C复合正极材料兼备了Li_3V_2(PO_4)_3的循环稳定性好、倍率性能佳的优点和LiVPO_4F能量密度高的优势,此外还弥补了Li_3V_2(PO_4)_3在3～4.7 V电压范围充放电时放电电压平台缺失的缺陷。该材料在3～4.7 V之间的循环稳定性较好,在1C倍率下最高放电比容量为119.7 m A·h/g,循环300圈后为97.5 m A·h/g。其倍率性能较好,在0.1C倍率下充放电可获得高达152 m A·h/g的放电比容量,倍率升高到8C时仍能保持100 mA·h/g的放电比容量。

锂离子电池正极材料LiVPO_4F/C的制备及性能研究

以V_2O_5、NH_4H_2PO_4、LiF、乙炔黑和葡萄糖为原料,采用两步碳包覆法合成三斜晶系LiVPO_4F/C正极材料。研究了煅烧温度对样品物相结构、表面形貌和电化学性能的影响。研究结果表明750℃下煅烧1h合成的LiVPO_4F/C为纯相,颗粒表面包覆碳网。该样品在在0.1、0.2、0.5、1和2C倍率下的初始放电比容量分别为147.2、129.4、113.5、97.1和75.7 mAh/g,0.1C倍率经过50次循环后的容量保持率为71.78%。

碳热还原辅助溶胶-凝胶法制备氟代聚阴离子型嵌/脱锂材料LiVPO_4F/C

采用碳热还原辅助溶胶-凝胶法合成了锂二次电池正极材料Li VPO4F/C,探讨煅烧温度和煅烧时间对所制备材料纯度、结构和电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),恒流充放电,电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)等手段对不同煅烧温度和时间所得的材料进行结构表征和电化学性能测试.当煅烧时间为4 h时,温度为450°C时,能够得到纯相Li VPO4F/C,在0.1C、0.5C和1.0C倍率下,电池放电比容量分别为193.2、175.6和173.7 m Ahg-1.随着煅烧温度升高,Li3V2(PO4)3杂相逐渐增多,650°C煅烧后的材料Li3V2(PO4)3成为主相.优化煅烧时间也能够有效控制Li3V2(PO4)3杂相的生成,能得到电化学性能良好的Li VPO4F/C.当煅烧温度为550°C时,反应3 h后得到的产物综合电化学性能最优.