锂离子电池正极材料LiCoPO_4的制备与性能研究

题名:锂离子电池正极材料LiCoPO_4的制备与性能研究
作者:邹美捷
学位授予单位:南昌大学
关键词:LiCoPO_4;;锂离子电池;;溶胶-凝胶法;;改性研究;;制备
摘要:

 本文研究了用湿化学合成方法溶胶-凝胶法来制备LiCoPO4,并对LiCoPO4进行了改性研究。

 采用Sol-gel法,单因素实验考察了影响产Neodymium Magnets物组成及电化学性能的因素。结果表明：n(Li):n(Co)=1.5:1.摩尔比,650℃下煅烧8h所得样品性能最佳。电流密度O.1C时,样品首次放电比容量是113.9mAh/g,经20次循环后放电比容量为70.4mAh/g。X射线衍射以及SEM分析表明合成样品的粒径较小,分散均匀性好。

 采用溶胶-凝胶法合成了LiCoPO4与非金属(C)和稀土元素(Y3+,La3+)等掺杂的正极材料,并研究了掺杂材料的晶型结构和充放电以及循环性能。

 合成的复合材料LiCoPO4/C比纯相LiCoPO4在电化学性能上有了很大提高。O.1C下复合材料的放电比容量最高达到121.2mAh/g,相比纯相LiCoPO4的放电比容量113.9mAh/g有很大提高。结果表明碳掺杂可以提高材料的电导率,从而提高了材料的电化学性能。

 合成的改性正极材料Li0.99Y0.01CoPO4在O.1C倍率下首次放电比容量达到123.0mAh/g,相比纯相LiCoPO4提高了8%,20次循环后Li0.99Y0.01CoPO4的放电比容量是78.6mAh/g,改性材料在电化学性能上得到较大提升。

 改性正极材料LiCo0.99La0.01PO4在O.1C倍率下首次放电比容量达到了133.6mAh/g,相比纯相的LiCoPO4提高了17.3%。而且改性材http://www.everbeenmagnet.com/料的循环性能也相对有很大的提高,20次循环后放电比容量有85.1mAh/g。

 对改性以及纯相LiCoPO4进行扫描电镜分析,结果表明改性材料比纯相材料的颗粒粒径小,分散更均匀,能看到清晰的椭球状结构。

 采用微波-溶胶凝胶法,正交实验确定了合成LiCoPO4的适宜工艺条件：微波功率700W、反应时间10min、溶液的pH值7以及锂钴比为1.5：1。样品在0.1C倍率下首次放电比容量是H0.1mAh/g,20次循环后放电比容量71.2mAh/g。
学位年度:2010