焦磷酸钒锂的合成及其性能
2012-12-22徐土根周霄霄龚建杭王祎丽
徐土根,周霄霄,龚建杭,王祎丽
(杭州师范大学材料与化学化工学院,浙江杭州 310036)
焦磷酸钒锂的合成及其性能
徐土根,周霄霄,龚建杭,王祎丽
(杭州师范大学材料与化学化工学院,浙江杭州 310036)
用溶胶-凝胶法合成了焦磷酸钒锂(LiVP2O7)锂电池正极材料,XRD显示该材料属于单斜晶体结构(P21空间群),晶胞参数为a=4.804Å,b=8.113Å,c=6.939Å,β=109.01°,SEM测试表明该材料的粒径大约在500nm-1μm之间,分散性好.该材料首次放电容量达到91mAh·g-1,首次充放电库仑效率在93%以上,46周循环后,放电容量仍能保持在82mAh·g-1,显示出良好的循环稳定性和可逆性.
焦磷酸钒锂;正极材料;锂离子电池;溶胶-凝胶法;电化学
磷酸盐锂离子电池正极材料具有较高的充放电平台(3.5V左右),稳定的充/放电循环性能和良好的热稳定性,LiFePO4是第一个业已工业化应用的磷酸盐材料[1],现在人们把目光投向与磷酸盐同系列的磷酸根聚阴离子基团材料,如(P2O7)4-、(P3O10)5-,从中寻找新的锂离子电池正极材料.Hyungsub Kim et al[2]以FeC2O4·2H2O、CoC2O4·2H2O、Li2CO3和(NH4)2HPO4为原料用高温固相法合成了Li2-xMP2O7(M=Fe、Co)材料,进行了C/20、C/10、C/5、C/2、1C倍率的充放电性能测试,容量分别达到110、100、90、80、70mAh·g-1,其中1/20C电流充放电容量接近其理论值(110mAh·g-1).
焦磷酸盐锂离子电池正极材料与磷酸盐相比,增强了材料的热稳定性,提高了在高温时(60℃)锂电池的安全性[3],但这类材料也存在着形貌不够规整,易变形,长短无序及制备单一纯物质困难等缺陷[4-7].
在此用溶胶-凝胶法制备焦磷酸钒锂电极材料.
1 实验部分
1.1 仪器及设备
用Thermo ARL SCINTAG XTRA型X射线衍射分析仪(XRD)分析样品的相组成,采用HitachiS-4700Ⅱ型扫描电子显微镜(SEM)表征LiVP2O7的表观形……
