锂离子电池添钒尖晶石型LiV<,x>Mn<,2-x>O<,4>正极材料的研究

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锂离子电池在便携式电器和电动汽车等领域有广阔听应用前景.因价格低、易制备、无毒以及不会对环境造成影响,所以尖晶石型LiMn<,2>O<,4>是一种重要的锂离子二次电池电极材料.该文就LiV<,x>Mn<,2-x>O<,4>的合成、结构和电化学性能进行了研究.X-射线衍射分析表明:以少量偏钒酸铵或五氧二钒为添加剂,用不同方法合成的LiV<,x>Mn<,2-x>O<,4>都具有标准尖晶石结构.循环伏安实验证实,钒的加入能促进活性材料中电荷的传递,改善材料的循环性能.同时,钒也稳定了尖晶石的结构,使由这种合成材料制成的电极更能承受锂离子在其中的嵌入和脱出.恒电流充放电实验进一步证实钒能改善合成材料的性能,并能抑制电池循环过程的容量衰减.同种方法合成的物质,充放电至十周期时,尖晶石型LiV<,x>Mn<,2-x>O<,4>容量衰减5%,而标准尖晶石型LiMn<,2>O<,4>容量衰减50%.若在LiCO<,3>,Mn(Ac)<,2>液相反应中加入少量的NH<,4>VO<,3>合成尖晶石型LiV<,x>Mn<,2-x>O<,4>则容量的衰减更慢,循环至几十周期后才有容量的衰减.该文还对合成方法和温度,添加剂种类和用量,以及乙炔黑对合成材料电化学性能的影响进行了讨论.结果说明这些因素的影响是显著的.
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