釩酸鋰類鋰離子電池負極材料的制備與表征.pdf

1、隨著人們對儲能設備和相應材料的需求的急劇增長，人們對儲能材料的研究成為一個新興的研究領域，尤其是鋰電池材料領域的研究。目前移動數碼產品、便攜電腦、電動汽車及各種類型耗電產品都使用電池做能源。鉛酸電池、鎳氫電池和鎘鎳電池等二次電池，具有能量密度較低、循環(huán)性能差、污染環(huán)境等缺點，這些因素限制了它們的廣泛應用。鋰離子電池因具有高能量密度、高安全性及優(yōu)秀的循環(huán)壽命、環(huán)境友好等特點已經成為近年來的研究熱點并得到長足發(fā)展。開發(fā)高容量、循環(huán)壽命長、倍

2、率性能更好的電極材料是擺在所有鋰離子電池研究人員面前的重要課題。
　　釩酸鋰(Li3VO4)負極材料是近年來鋰離子電池研究的新領域，因其具有很高的理論容量、良好的循環(huán)性能以及倍率性能，可以進一步提高鋰離子電池負極材料比容量。
　　本文在研究國內外Li3VO4負極材料的基礎上，采用簡單混合的方法把Li3VO4與商業(yè)中間相碳微球(N7)或碳化釩(VC)復合制備出兩種復合負極材料，該法成本低且合成路線簡單，研究表明復合材料Li3V

3、O4/N7具有比合成它的原料高的克容量。研究中采用XRD、SEM、Raman shift等手段對復合材料的的性能進行了表征;利用恒電流充放電測試、循環(huán)伏安測試以及交流阻抗測試分析了不同條件下合成的材料的電化學性能。
　　本文采用上述方法制備的Li3VO4/N7負極材料的最佳條件為:球磨20min混合漿料，Li3VO4負載量為N7質量分數的20％，材料保溫溫度460℃，LiOH過量5％。結果表明:制備的復合材料在100mA/g的電流

4、密度下充放電循環(huán)，最大首次放電容量高達491 mAh/g，首次充電容量為348mAh/g，最大的首次循環(huán)效率為76％，經過50個循環(huán)后保持充電容量最大370mAh/g。
　　采用同樣簡單的方法制備了LVO/VC負極材料，最佳制備條件是:以V2O4-CO為計算標準，質量比PAA∶V2O5=0.7919，VC的煅燒溫度為1000℃，LVO/VC保溫溫度為500℃，保溫6h，LVO負載量為VC質量分數的35％。結果表面:在100mA/g