摘 要：本论文用Li2CO3代替了传统的LiOH作为制备LiV3O8正极材料中的Li来源，并且通过水热法成功制备出钒酸锂（LiV3O8）锂电池正极材料，XRD显示该材料属于单斜晶系，空间群为P21/m，晶胞参数为a=6.68Å、b=3.60Å、c=11.84Å，β=104.663°。通过电化学性能测试后发现，该材料首次放电容量达到167mAh·g-1，最大放电容量达到363 mAh·g-1，已经十分接近LiV3O8理论电极容量372 mAh·g-1的值，其充放电库伦效率保持在94%以上，在30周循环后依旧能保持115 mAh·g-1以上的放电容量，表明该电极材料具有良好的循环稳定性和可逆性。
关键词： LiV3O8; 锂离子电池; 正极材料; 水热法; 电化学
Abstract：In this paper Li2CO3 was used as a source of Li in LiV3O8 cathode material instead of traditional LiOH. Lithium vanadium (LiV3O8) cathode material was successfully prepared by hydrothermal method. XRD showed that the material belongs to a monoclinic system and its space group is For P21/m, the unit cell parameters are a=6.68 Å, b=3.60 Å, c=11.84 Å, and β=104.663°. Through electrochemical performance tests it was found that the material had an initial discharge capacity of 167 mAh•g-1 and a maximum discharge capacity of 363 mAh•g-1, which was very close to the theoretical electrode capacity of 372 mAh•g-1 for LiV3O8. The Coulomb efficiency can always maintain above 94%, It can still maintain a discharge capacity of 115 mAh•g-1 or more after 30 cycles. It has good cycle stability and reversibility.
Keyword: LiV3O8; lithium-ion battery; cathode material; hydrothermal method; electrical chemistry
目录
第一章 绪论 5
1.1 课题研究意义 5
1.2 LiV3O8正极材料简介 5
1.2.1 LiV3O8正极材料的研究进展 5
1.2.2 LiV3O8的结构 6
1.3 LiV3O8的制备方法 6
1.3.1 高温固相法 6
1.3.2溶胶-凝胶法 7
1.3.3水热法 7
1.3.4 沉淀法 7
第二章 水热法制备LiV3O8正极材料 8
2.1 引言 8
2.2 实验部分 8
2.2.1 实验仪器和设备 8
2.2.2 主要原料和试剂 9
2.2.3 LiV3O8的制备和分组 9
2.2.4 锂电池的制作 10
第三章 LiV3O8样品的XRD表征及电化学性能测试 11
3.1 XRD表征分析 11
3.2 充放电性能测试 12
第四章 结论 15
参考文献 16
致谢 17
第一章 绪论
1.1 课题研究意义
随着人类文明技术的发展，我们进入了智能时代和能源时代，人类对优质能源载体的需求与日俱增，而锂电池作为新能源电池中的佼佼者，具有能量密度高、工作电压稳定、无毒害无污染等优点，与当前智能手机等电子产品和新能源汽车对高效率高稳定的二次化学电池的需求像契合，吸引了广大研究人员的注意。锂离子电池由正极、负极和电解液三大材料组成。相对负极材料，正极材料的发展较为缓慢。同时，在各式各样的锂离子电池中，钒酸锂（LiV3O8）正极材料以其优良的电化学性能，如循环性能稳定、比容量高、循环寿命长等特点而成为大家重点研究的对象，具有巨大的发展前途。但是钒酸锂（LiV3O8）正极材料的电化学性能随着合成工艺的改变而变化巨大，而其电极容量在循环过程中损失较快，如何制得稳定且高效的LiV3O8电极材料成为当前锂电池电极材料研究的一大难题。 LiV3O8电极材料的制备:http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_205966.html