锂离子电池材料Li3VO4/rGO和LiMnPO4/C的合成及电化学性能研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dayongxue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Li3VO4以相对安全的嵌锂电位(相对Li+/Li为0.5-1.0 V)和较高的理论容量(394mAhg-1)成为一种新型的锂离子电池负极材料。然而,Li3VO4固有较低的电子导电率限制其广泛的应用,需要对材料进行改性研究,以提高电化学性能。石墨烯具有优异的导电性和大的比表面积,可以用来改善Li3VO4的电化学性能。而对于另一种橄榄石型正极材料LiMnPO4,比已经商业化的LiFePO4具有更高的能量密度,且锰资源丰富,廉价且无毒等优点,具有很大的应用前景。尽管LiMnPO4具有这些优点,但在实际的应用中仍然存在导电性差的问题。基于此,本文以改善其材料的电化学性能为主要目的,均采用溶胶凝胶结合高温固相的方法制备了Li3VO4/rGO和LiMnPO4/C复合材料。主要工作如下:  (1)通过石墨烯修饰对Li3VO4材料进行改性,采用溶胶凝胶的合成方法,制备出rGO含量分别为5.9%、11.0%、23.8%的Li3VO4/rGO复合材料。对合成的复合材料进行XRD、SEM、TEM、XPS、Raman、循环伏安性能和恒流充放电等测试。结果表明,石墨烯的掺杂并未影响产物的形貌结构,而是减小了材料的粒径。随着rGO含量的增多,其首次充放电容量逐渐增大,而首次库伦效率在逐渐降低。过低和过高的rGO含量都不利于Li3VO4/rGO复合材料的电化学性能很好的发挥。当复合材料的rGO含量为11.0%时,其在电流密度为0.05 C(1 C=394mAh g-1),电压范围为0.005-3.0 V,首次充电比容量达到579.8 mAh g-1,远高于Li3VO4的理论容量,且50次循环后,复合材料的充电比容量为489.0 mAh g-1,容量保留率达到84.3%。此外,实验通过与纯相的Li3VO4对比,Li3VO4/rGO复合材料表现出更优越的电化学性能。  (2)以柠檬酸作为主要碳源,采用溶胶凝胶法合成了LiMnPO4/C正极材料。实验主要探索了煅烧温度对材料的结构和电化学性能的影响。当煅烧温度为700℃时,LiMnPO4/C材料表现出很好的结晶度,其材料在电压范围为2.2-4.5 V,电流密度为0.06C(1C=170mAhg-1)的条件下进行充放电测试,首次充放电容量分别为146.5和120.2 mAhg-1,50次循环以后,充放电容量仍然维持在96.7和93.8 mAhg-1。
其他文献
本文以芳胺基[2,6-iPr2C6H3N(SiMe3)]-为单阴离子辅助配体,合成并表征了一系列单(芳胺基)稀土二胺基配合物[2,6-iPr2C6H3N(SiMe3)]Ln[N(SiHMe2)2]2(THF),考察了这些稀土金属二胺基配合物作为引发剂/催化剂前驱体对丙交酯和异戊二烯的催化聚合活性。通过稀土二胺基配合物与烷基铝(AlMe3)的反应,得到了单(芳 胺 基)稀土 金 属-铝 双金属 烷
会议
学位
聚酰亚胺是一种独特的性能优良的聚合物。作为一种高分子材料,它除了具有优异的耐热性能、机械性能、电性能、耐溶剂性能以及耐辐照性能,并且还具有合成上的多种途径及各种各样的加工成型方法,所以聚酰亚胺在航空、航天、电气、机械、化工、微电子等方面都具有非常广泛的应用。 本论文以聚酰亚胺优良的耐热性能和耐辐照性能为基础,尝试将制备的聚酰胺酸预聚体整理到适当的织物上,并通过后续的加热处理完成聚酰胺酸预聚体的热环
非线性光学材料是一种重要的光电信息功能材料,由于具有波长变换、增大振幅、开关、记忆等光电性能而成为重要的功能材料,被称为"光学半导体","激光技术的重要物质基础",对于
会议