摻雜釩酸鋰做可充鋰電池正極材料的研究畢業(yè)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 連續(xù)的充放電過(guò)程中，極化不斷增大因而容量衰減很快，它的初始容量和循環(huán)性能均不如LiNiO2和LiCoO2但當(dāng)用酸液提取樣品中少量Li，Co，使樣品中Li與Co所占比例適度降低后，其結(jié)構(gòu)會(huì)由準(zhǔn)尖晶石型轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的缺陷尖晶石型，電化學(xué)性能因而得到很大的改善。晶格常數(shù)a= 197。因此還需要人們大量的研究與發(fā)展。（）。實(shí)驗(yàn)表明400℃ mAh/g，而且其循環(huán)性能優(yōu)良，在經(jīng)過(guò)30周循環(huán)以后， mAh/g。因此，近20年來(lái)其作為二次鋰離子電池正極材料的研究受到了人們的廣泛關(guān)注。 3G手機(jī)的推廣和新能源汽車大規(guī)模商業(yè)化鋰離子電池正極材料的發(fā)展將帶來(lái)新的機(jī)遇。1％之內(nèi)。Li1+xV3O8屬于單斜晶系，呈層狀結(jié)構(gòu)，空間群為P2im，其結(jié)構(gòu)單元是兩層V3Os結(jié)構(gòu)中間夾有鋰離子的MXM(V3O8．LiV3O8)的夾心餅，Li+占據(jù)八面體間隙位置額外的鋰離子(與z相對(duì)應(yīng))嵌入到層間，并占據(jù)四面體間隙位置。鋰鎳氧化物(LiNiO2)系統(tǒng)。典型的鋰離子蓄電池體系由碳負(fù)極(焦炭、石墨)、正極氧化鈷鋰(LixCoO2）和有機(jī)電解液三部分組成。鋰電池在充電中具有如下的特性:，電壓是逐漸上升的。()時(shí)，電池達(dá)到充滿狀態(tài)。所謂鋰離子電池是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。做為負(fù)極的材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物包括SnO、SnO錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=→，y=→，z=(2+3x+5y)/2)等。（3）負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度715微米的電解銅箔。H2O:NH4VO3: Zn(CH3COOH)2故在升溫過(guò)程中要緩慢升溫，本實(shí)驗(yàn)是30min升溫至400℃。經(jīng)對(duì)照J(rèn)CPDS數(shù)據(jù)庫(kù)，所得LiV3O8產(chǎn)物衍射峰的位置與文獻(xiàn)圖譜基本上一致，同屬于單斜晶系、P21/m空間群，這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中成功合成了LiV3O8。 mA/g的電流條件下給出的容量最高。因?yàn)閆n離子的直徑遠(yuǎn)大于鋰離子的，所以Zn離子導(dǎo)致了夾層距離的擴(kuò)大，這導(dǎo)致了鋰離子在充電/放電循環(huán)的插入/導(dǎo)出過(guò)程更容易。 。 利用恒電流充放電實(shí)驗(yàn)對(duì)制備的正極材料LiV1xZnxO8進(jìn)行了充放電實(shí)驗(yàn)研究，在400℃的條件下加熱處理10 h得到的LiV1xZnxO8樣品具有最高的首次放電容量達(dá)到304 mAh/g，而且其循環(huán)性能優(yōu)良，在經(jīng)過(guò)25周循環(huán)之后，比容量仍能達(dá)到250 mAh/g以上。感謝本實(shí)驗(yàn)組的張潔潔、吳海煉、李超、葛鵬、婁可五位同學(xué)。沒(méi)有你們就不會(huì)有我的今天。結(jié) 論 通過(guò)研磨不同比例的LiOH, NH4VO3 和Zn(CH3COOH)2 ?2H2O然后加二次蒸餾水調(diào)成流變相保濕6小時(shí)然后干燥。從圖中可以看出，在30 mA/g的電流速率下，400 h的樣品首次容量較高，達(dá)到304 mAh/g，在經(jīng)過(guò)2次充放電之后,其放電容量已基本穩(wěn)定，在經(jīng)過(guò)25周循環(huán)之后，其比容量仍能達(dá)到250 mAh/g以上；而產(chǎn)物L(fēng)iV3O8首次放電容量?jī)H為290 mAh/g，經(jīng)過(guò)21周循環(huán)之后，放電容量為220 mAh/g，這說(shuō)明產(chǎn)物在400℃ 。流變相法合成和煅燒時(shí)不同比例的Zn擴(kuò)散至LiV3O8材料的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過(guò)柱狀支撐作用增大LiV3O8材料的層狀結(jié)構(gòu)，為L(zhǎng)i+的嵌入提供了比以前更多的空位。這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中成功合成了所需產(chǎn)物，從圖中看出在400℃已經(jīng)成功合成所需產(chǎn)物。H2ONH4VO3 Zn(CH3COOH)2等其自然冷卻后打開(kāi)反應(yīng)釜釜放真空烘干箱烘干，然后取出物品放瑪瑙研缽中在紅外燈光照下研成粉末。H2O天津市博迪化工有限公司（NH4VO3）天津市化學(xué)試劑三廠Zn(CH3COOH)2我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。是現(xiàn)代高性能電池的代表。來(lái)回兩個(gè)電極之間的充電和放電的過(guò)程中和解吸鋰離子可再充電電池，從正極脫嵌的鋰離子嵌入負(fù)極，通過(guò)電解液，在富鋰的狀態(tài)的負(fù)極。 經(jīng)過(guò)多年的研究，已經(jīng)找到了較好的充電控制方法: 。構(gòu)成電極的嵌入化合物和鋰離子的鋰離子濃度影響的鋰離子電池的工作電壓。鋰鎳鈷氧化物(LiNixColxO2)系統(tǒng)。空間群為R5m，氧原子構(gòu)成立方密堆序列，鈷和鋰則分別占據(jù)立方密堆積中的八面體3(a)與3(b)位置。但鋰電池正極材料還存在一定的技術(shù)瓶頸，尤其是它的電容量高與安全性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)還未充分發(fā)揮出來(lái)。而鉛酸電池以及鎳鎘電池由于存在有害物質(zhì)鎘和鉛，所以鋰離子動(dòng)力電池是電池行業(yè)的發(fā)展方向。通過(guò)XRD測(cè)試表明通過(guò)流變相法成功制備了LiV3xZnxO8產(chǎn)物。本文中，采用低溫下流變相法摻雜Zn來(lái)合成正極材料LiV1xZnxO8，并對(duì)所合成材料的制備條件以及電化學(xué)性能進(jìn)行研究。因此，鋰離子電池作為未來(lái)的發(fā)展方向，其正極材料的市場(chǎng)發(fā)展前景較好?！姵貜S家給出工作電壓范圍或終止放電電壓的參數(shù)略有不同）。Lil+xV3O8具有鋰的嵌入量大()、比能量高、放電容量大、可逆性較好等特點(diǎn)。LiNiO2是目前研究的各種正極材料中容量最高的系統(tǒng)，具有類似于LiCoO2的層狀結(jié)構(gòu)，空間群為R5m，晶格常數(shù)a= 197。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2 所示，一般由正極殼、正極、高分子隔膜、負(fù)極和負(fù)極殼構(gòu)成。，內(nèi)阻變化，電壓維持不變。這種CCCV的充電方式能很好的到達(dá)電池的充滿狀態(tài)，并且不損害電池，已經(jīng)成為鋰離子電池的最主要充電方式。鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。電解質(zhì)采用LiPF6的乙烯碳酸脂EC、丙烯碳酸脂PC和低粘度二乙基碳酸脂DEC等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。（4）有機(jī)電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。2H2O=1:1x:x.）分別稱取一定質(zhì)量的氫氧化鋰（LiOH保溫10h后30min內(nèi)降至室溫。而隨著加熱溫度的提高，產(chǎn)物的衍射峰則越來(lái)越強(qiáng)，峰形也越來(lái)越尖銳，結(jié)晶度也越來(lái)越高。從上圖可以看出， 400 V、 V、 V處出現(xiàn)三個(gè)明顯的放電平臺(tái)。因此LiV1xZnxO8作為陰極產(chǎn)生更好的電化學(xué)性能可以得到較好的預(yù)見(jiàn)。Zn的摻入可能起柱狀支撐作用對(duì)LiV3O8結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用。 致 謝至此，本文已經(jīng)寫(xiě)作完成，時(shí)間過(guò)得真快，我大學(xué)四年的時(shí)間也即將結(jié)束。感謝你們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中給予我熱情的幫助和積極的討論！能在這樣一個(gè)融洽、團(tuán)結(jié)互助、和諧的實(shí)驗(yàn)組中工作學(xué)習(xí)是十分榮幸的，且與你們一起在實(shí)驗(yàn)室的點(diǎn)點(diǎn)滴滴也注定是我一生中最難忘的美好時(shí)光！ 參 考 文 獻(xiàn)[1] Yan Feng
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