熔融法摻雜用于鋰電池研究.pdf

1、新世紀(jì)以來，隨著環(huán)境污染加劇，資源枯竭嚴(yán)重，人們都在加緊探索開發(fā)一種可以循環(huán)利用的綠色資源，來滿足現(xiàn)代社會(huì)和新興生態(tài)問題的需求。儲(chǔ)能設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，在各種能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)設(shè)備中，應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能設(shè)備是鋰離子電池。V2O5由于其容量高、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。但是，其自身結(jié)構(gòu)在充放電循環(huán)過程中會(huì)發(fā)生不可逆改變，導(dǎo)致它的循環(huán)穩(wěn)定性變差，而且其導(dǎo)電率和鋰離子擴(kuò)散速率都比較低，這些都限制了V2O5在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。本文通過改進(jìn)

2、制備方法、摻雜改性手段來制備正極材料。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　通過高溫熔融法制備了Mo摻雜的V3MoOx材料，X射線衍射(XRD)結(jié)果證實(shí)摻雜并未改變材料結(jié)構(gòu)，但是摻雜后，材料的結(jié)晶度升高。對(duì)材料進(jìn)行掃描電鏡(SEM)測(cè)試，分析表明，高溫熔融法制備的材料均為顆粒狀。實(shí)驗(yàn)對(duì)照結(jié)果表明，在空氣中冷卻前驅(qū)體制得的材料A-V3MoOx具有較佳的電化學(xué)性能，其首次放電容量為426mAhg-1，首次庫倫效率為74.6％。雖然首次庫倫效率不高，

3、但是隨著循環(huán)的進(jìn)行，容量衰減速率減小。
　　通過高溫熔融法制備了Ni摻雜的正極材料。將原料NiO和V2O5粉末混合均勻后煅燒獲得前驅(qū)體V20NiOx，將其置于充滿氫氣的氣氛爐中還原合成所需的材料。通過XRD、SEM等測(cè)試對(duì)對(duì)材料進(jìn)行物相分析和形貌表征，采用恒電流充放電、電化學(xué)阻抗(EIS)對(duì)材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。通過一系列的實(shí)驗(yàn)，對(duì)比結(jié)果表明，最佳還原溫度為250℃，材料C-V20NiOx有最佳的電化學(xué)性能，此時(shí)，首次放電容量為