钒系正极材料报告ppt课件

1、可达到可达到285mAh/g的初始放电比容量。充放的初始放电比容量。充放电循环电循环 300多次后，容量降为多次后，容量降为120130mAh/g。高温固相反应方法具有操作简。高温固相反应方法具有操作简便，工艺简单，易应用于工业化等优点。便，工艺简单，易应用于工业化等优点。但是采用该合成方法，能耗巨大，另外由但是采用该合成方法，能耗巨大，另外由于锂和于锂和V2O5的挥发的挥发,导致很难准确控制反导致很难准确控制反应物的量；产品的均一性也差。该方法制应物的量；产品的均一性也差。该方法制备的材料颗粒度较大，粒度和成分的不均备的材料颗粒度较大，粒度和成分的不均匀等负面影响了它的充放电容量和循环性匀等

2、负面影响了它的充放电容量和循环性能，制备材料需经较为复杂的后处理后才能，制备材料需经较为复杂的后处理后才能用做电池材料。能用做电池材料。 为了提高 LiV3O8的电化学性能,人们提出了许多改进方法，包括:1.高效研磨2.溶胶-凝胶法3.超声波处理4.快速冷却5.用Na等取代Li、在LiV3O8层状结构间嵌入无机物分子如NH3 、H2O和CO2 ）等。 其中在层间嵌入无机小分子或者用Na、K取代Li可引起层与层之间的膨胀,易于提高锂离子的迁移和锂离子在层间的分散，从而提高了LiV3O8的电化学性能。图1：快速冷却法产品的SEM图：（a未热处理 (b)经过150热处理Fig.2. SEM of L

3、iV3O8 by rapid cooling method：（ano heat treatment (b 图2：溶胶-凝胶法产品的SEM图 Fig.2. SEM of Li1+XV3O8 by Sol-Gel method图4：水热法制得棒状产品的TEM图 Fig.4. TEM of Li1+XV3O8 by hydrothermal technology 我们课题组以LiOHH2O、V2O5和NH3H2O为原料，采用水热合成法，结合蒸发、干燥和烧结等处理过程，成功地的制备出层状LiV3O8。通过XRD、TEM、充放电测试、交流阻抗等研究了样品的结构和电化学性以及合成条件、后处理温度等对其电化

4、学性能的影响。 研究表明：水热法合成的样品为单相层状Li1+xV3O8，呈现棒状结构，直径小于1微米，长度大约几微米。160水热反应，500后处理样品第一循环的放电比容量为317mAh/g；而200水热反应，500后处理样品第一循环的放电比容量为365mAh/g。 图5：微波烧结得到的产品TEM图 Fig.5. TEM of Li1+XV3O8 by microwave sintering method图6：喷雾干燥法得到的产品SEM图其中a为煅烧前，b为煅烧后）Fig.6. SEM of Li1+XV3O8 by spry drying method：（ano heat treatment

5、(b)heated 从目前的报道看，采用液相法尤其是采用水热技术制备的Li1+xV3O8电化学性能要好于采用高温法制备LiV3O8。但是，由于层状Li1+xV3O8的物相多，能够合成单相的化合物Li1+xV3O8比较困难，而且即使合成出了较纯的产物，但其电化学性能却提高的不多。 因此，合成高纯度的，电化学性能好的层状化合物LiV3O8成为目前研究的重点。3.结束语 纵观国内外锂钒氧化合物正极材料的研究现状，目前的不足之处在于合成产物结构不稳定，主要表现为充放电过程相结构变化多;导致循环容量衰减等。材料的形貌、粒度、比表面积、结晶形态及晶格缺陷等物理化学性质直接影响到锂离子的嵌脱性能，即决定着材料的充放电容量和循环寿命等电化学性能。因此，要改善材料的电化学性能，开发真正绿色、高能的锂离子电池钒酸锂正极材料，关键是要合成结晶完整的纯净化合物。 锂钒化合物作为锂离子电池的正极材料，它具有成本低、无污染环境、比容量大等优点，从目前国内外的研究情况看，有希望成为新一代锂离子蓄电池的正极材料。 我国有着丰富的钒资源，为世界第五