鋰離子電池高壓陰極材料多孔鋰離子粉體的簡單合成
 

1由于鋰離子電池的工作電壓高達4.8v[1]，本文提出了一種以尖晶石反相Linivo4為正極數(shù)據(jù)的鋰離子電池。高壓總是具有較高的能量密度，因此使用Linivo4有望提高鋰離子電池[2]的能量密度。然而，電化學(xué)功能與組成過程[3]密切相關(guān)，這導(dǎo)致了不同程度的結(jié)晶度、粒度和形狀。傳統(tǒng)的固相反應(yīng)法制備的Lenivo 4具有處理溫度高、時間長、晶體尺寸大、雜質(zhì)多等缺點[4-6]。這些問題可以通過軟化學(xué)反應(yīng)來緩解，如溶膠-凝膠法[7]、[8]、水熱組成[9,10]、溶液沉淀法[11]、流動轉(zhuǎn)化法[12,13]、聚合法[14,15]、p-qin法[16]、焚燒法[17 ~ 20]。在這些軟化學(xué)過程中，焚化是一種通用的、簡單的、經(jīng)濟實用的多組分氧化物粉末組成方法。本文采用改進的焚燒法將混合前驅(qū)體溶液直接轉(zhuǎn)移到電爐中。該雷尼福4粉具有良好的多孔性和均勻性。綜述了其作為鋰離子電池負極材料的電化學(xué)功能。實驗2.1簡單溶液焚燒法制備lenivo4納米粒子。在一個典型的過程中，硝酸鋰、硝酸鎳和偏釩酸銨的摩爾比為1:1:1 (n (li): n (ni): n (v) =1:1:1)溶解在去離子水中。然后，在連續(xù)攪拌的條件下，將總金屬離子加入到檸檬酸溶液中，使總金屬離子與檸檬酸的摩爾比保持在1:1。得到的溶液不斷攪拌，在50°C的溫度下加熱，使剩余的水蒸發(fā)，得到濃縮的溶液，然后將其放入預(yù)熱好的400°C的馬弗爐中。溶液沸騰并分裂。這一過程伴隨著許多氣泡，氣泡后是氮氧化物和氨等氣體。整個反應(yīng)在5分鐘內(nèi)完成，生成淺棕色的前體粉末。然后將前驅(qū)體在400-600℃下煅燒2小時，得到黃色產(chǎn)物。

 

2. 功能描述

 

采用熱重分析(TG)和差示掃描量熱法(DSC)，使用TG - DSC熱分析儀(Netzsch STA 449c)在空氣氣氛中以10℃/min的升溫速率研究前驅(qū)體的熱分化。采用x射線衍射(XRD)方法(Rigaku D/Max2500 XRD, Cu K rays， =1.54178_)測定了Linivo4粉體的相結(jié)構(gòu)。采用WQF−410傅里葉變換紅外光譜儀(ft-ir, Nicolet)記錄了紅外光譜。場發(fā)射透射電子顯微鏡(FETEM, JEOL JEM−2100 F)用于表征產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀。將Linivo4粉末組裝成硬幣電池(CR 2016)，對其電化學(xué)性能進行評價。質(zhì)量比7:2:1的Linivo4粉，乙炔黑和聚偏氟乙烯(PVDF)粘結(jié)劑在n-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中松脫，制備成漿料，在90°C的真空烤箱中，在鋁箔和單板上涂覆20小時，制成陰極。半電池以聚丙烯膜為隔膜，1mol /l的Lipf6溶于碳酸乙烯/碳酸二甲酯(v (ec) /v (DMC) =1:1)電解液，在裝有超高純度氬氣的手套箱內(nèi)(德國布勞恩)組裝。循環(huán)伏安法在中國上海CHI660C電化學(xué)工作站進行，掃描速度0.1mv /s，電壓范圍在3.0-4.9v (V s Li/Li+)。利用Land CT 2001A電池測試儀(Land CT 2001A，武漢，中國)記錄電池在室溫下的恒流充放電特性。具體容量只取決于活動數(shù)據(jù)的質(zhì)量。