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锂钒氧化物纳米管的合成与表征

崔朝军 , 吴广明 , 张明霞 , 孙娟萍 , 杨辉宇 , 沈军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00787

利用溶胶凝胶法结合水热法, 以V₂O₅粉末和LiOH·H₂O为原料, 十六烷基胺（C₁₆H₃₃NH₂）为模板剂, 合成了锂钒氧化物纳米管正极材料. 对合成样品进行了SEM、TEM、XRD、FT-IR和XPS表征和分析, 并利用循环伏安测试研究了样品的电化学性能. 结果表明, 该法合成的锂钒氧化物为末端开口纳米管, 管壁为均匀有序的多层结构, 管长在1~3μm之间, 管内径约30nm左右, 外径约70nm左右. XPS分析表明样品中V、O、C、Li元素均由多种化学状态组成. 循环伏安测试表明, 锂钒氧化物纳米管具有良好的锂离子注入/退出可逆性.

关键词: 锂钒氧化物 , nanotubes , hydrothermal synthesis , cathode material

热电池用锂钒氧化物正极材料的放电模式

李志友 , 曹笃盟 , 周科朝

中国有色金属学报

合成V2O5-V2O3-Li2O体系的3种化合物LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2,并以其作为热电池正极活性物质、锂硼合金为负极、LiCl-KCl为电解质进行500 ℃、100 mA/cm2的放电实验,研究该正极活性物质在放电中的物相转变过程,同时对V2O5、β-Li0.3V2O5、VnO2n+1和VnO2n-1的放电反应进行分析.结果表明,LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2均进行分解式放电反应,生成LiV2O5、Li3VO4、V2O3和LiVO2等物相.分析认为V2O5和β-Li0.3V2O5可能出现嵌入反应直至转变为γ-LiV2O5,再由γ-LiV2O5进行放电,VnO2n+1和VnO2n-1放电最终也将生成Li3VO4和V2O3.γ-LiV2O5和VO2放电过程中V4+歧化反应产生Li3VO4相和V2O3相,Li3VO4相较差的电子导电性使正极材料失去快速放电能力.

关键词: 钒氧化物 , 锂钒氧化物 , 正极 , 热电池

锂离子电池正极材料LiV3O8的低温合成研究

刘建睿 , 王猛 , 尹大川 , 黄卫东

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.03.039

以LiNO3和NH4VO3为原料,通过溶胶-凝胶法制备了层状锂钒氧化物LiV3Os锂离子电池正极材料,通过TG-DTG、XRD等考察了合成条件对产物首次放电比容量的影响.实验结果表明,在450℃左右热分解20h可得到单一相产物LiV3O8,其层状结构较为完整,电化学性能好,首次放电比容量可达350mAh@g-1,作为高能锂离子电池正极材料较为理想.

关键词: 锂离子电池 , 锂钒氧化物 , 热分解 , 比容量

锂钒氧化物纳米管的合成与表征

崔朝军 , 吴广明 , 张明霞 , 孙娟萍 , 杨辉宇 , 沈军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00787

利用溶胶-凝胶法结合水热法,以V2O5粉末和LiOH·H2O为原料,十六烷基胺(C16H33NH2)为模板剂,合成了锂钒氧化物纳米管正极材料.对合成样品进行了SEM、TEM、XRD、FT-IR和XPS表征和分析,并利用循环伏安测试研究了样品的电化学性能.结果表明,该法合成的锂钒氧化物为末端开El纳米管,管壁为均匀有序的多层结构,管长在1～3μm之间,管内径约30nm左右,外径约70nm左右.XPS分析表明样品中V、O、C、Li元素均由多种化学状态组成.循环伏安测试表明,锂钒氧化物纳米管具有良好的锂离子注入/退出可逆性.

关键词: 锂钒氧化物 , 纳米管 , 水热合成 , 正极材料

溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiV3O8

刘恩辉 , 李新海 , 侯朝辉 , 何则强 , 邓凌峰

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2004.04.019

用体积分数为10%的H2O2和V2O5反应得到的V2O5*nH2O湿凝胶,与Li2CO3反应得LiV3O8沉淀,经400 ℃焙烧后得LiV3O8产品. 与传统的高温固相反应相比,合成方法温度较低、产品粒度较细. 前驱体和产品用热分析法、X射线衍射法、元素分析技术进行表征. 采用恒电流充放电法、循环伏安法、交流阻抗技术对样品进行电化学性能测试;利用平面电极的半无限扩散阻抗模型,计算锂在活性材料LiV3O8中的化学扩散系数DLi. 结果表明,活性材料LiV3O8在0.1C的放电倍率和3.6～1.8 V的电压范围内具有较高的放电容量,循环20次后仍保持有225 mA*h/g的放电比容量;化学扩散系数DLi的变化范围为1×10-8～1×10-11 cm2/s,数量级.

关键词: 锂钒氧化物 , 溶胶-凝胶法 , 正极材料 , 锂离子电池 , 扩散系数

掺氟锂钒氧化物的电化学性能

童庆松 , 刘永梅 , 施继成 , 连锦明

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2006.07.017

采用固相合成法,在400 ℃合成了掺氟质量分数分别为0.059%、0.19%、0.35%和0.56%的系列修饰锂钒氧化物. 结果表明,掺氟降低了锂钒氧化物中钒的平均价态. 掺氟质量分数为0.19%的锂钒氧化物具有单斜Li1.2V3O8类型结构,最大放电容量为272 mA·h/g,40循环的容量衰减率为16%,表现出较好的电化学性能. 经热分析、XRD和拉曼光谱测试分析表明,掺氟稳定了样品的晶相结构.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 氟掺杂剂 , 锂钒氧化物

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