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锂离子电池阴极LiFePO4-Li3V2(PO4)3/graphene复合材料制备及其性能研究

2015-12-12黄玉代

新疆有色金属 2015年4期

郭 勇 黄玉代

(新疆大学应用化学研究所乌鲁木齐830046)

锂离子电池阴极LiFePO4-Li3V2(PO4)3/graphene复合材料制备及其性能研究

郭 勇 黄玉代

(新疆大学应用化学研究所乌鲁木齐830046)

结合固相化学反应法能耗低、操作方便、环境友好等优点,本文采用固相法制备LiFePO4-Li3V2(PO4)3与石墨烯复合材料,来提高LiFePO4(LFP)的电化学性能,并对样品的进行了结构、形貌和电化学性能的表征。

锂离子电池石墨烯电化学性能

LiFePO4(LFP)因其具有很强的P-O共价键、高的理论容量(170mAhg-1)、好的稳定性、安全性、对环境友好,且其价格低廉,被认为是最有应用前景的聚阴离子阴极材料[1,2]。LFP具有较低的电子导电率,研究者通常采用包覆导电碳或掺杂金属离子来提高其电子导电率,进而改善LFP的电化学性能。NASICON-typeLi3V2(PO4)3(LVP)是单斜晶结构(P21/n空间群),作为锂离子电池聚阴离子型阴极材料,具有稳定的三维立体框架、高工作电压、高理论容量,拥有三个独立的锂离子扩散通道,被誉为超离子导体,能为锂离子的传输提供更便利的条件[3]。然而,LVP的一个主要缺点是低的电子电导率,可以通过碳、石墨烯包覆来克服。石墨烯作为一种二维碳材料,由于具有高比表面积、化学稳定性、良好力学强度和柔韧性等优点,被用作锂离子电池材料的生长基底,在锂离子电池行业备受瞩目[4-6]。

固相化学反应法因为具有能耗低、操作方便、环境友好等优点,一直被人们广泛的应用于纳米材料的合成,尤其是电池材料的制备[7]。本文采用固相法将LiFePO4-Li3V2(PO4)3材料与碳、石墨烯复合,结合超离子导体(LVP)和石墨烯的特点,制备LiFePO4-Li3V2(PO4)3与石墨烯复合的材料,来提高LFP的电化学性能,并对样品的结构和电化学性能进行了表征。……

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