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Li3V2(PO4)3/C/CNT复合正极材料的制备及电化学性能

2021-01-19刘晓玉汪燕鸣

关键词:复合材料

刘晓玉,王 飞,汪燕鸣*

(1.淮北师范大学 化学与材料科学学院,安徽 淮北 235000;2.淮北师范大学 信息学院,安徽 淮北 235000)

0 引言

锂离子电池由于具有高能量密度、长寿命和环保等优点,成为下一代电动汽车驱动电源的有力竞争者.正极材料是锂离子电池的关键组成部分,在很大程度上决定着锂离子电池的输出性能.聚阴离子型磷酸钒锂由于具有三维锂离子扩散通道、高理论克容量(197 mAh·g-1)和结构稳定性,成为非常具有实用前景的正极材料[1].但其低体相电子电导率(2.3×10-8s·cm-1)远低于目前商业化的LiCoO2等金属氧化类正极材料,严重限制了其大规模应用[2].当前,研究者采用诸多方法提高其电子导电性,如碳包覆、纳米化、离子掺杂、金属化合物包覆等[3-5].其中碳包覆是一种简单有效的方法,使用的碳源有蔗糖、葡萄糖、甘氨酸、聚乙二醇等有机物[6-11].为了满足动力电池高功率密度的需求,Li3V2(PO4)3的高倍率性能仍需进一步提高.

碳纳米管(CNT)具有高比表面积和导电性(1~400 s·cm-1),已有诸多报道将其应用于提升电极材料的电化学活性.例如:Qin等[12]通过溶剂-凝胶法制备了LiFePO4/CNT/C复合材料,在20 C倍率下放电容量达到142 mAh·g-1.Zhang等[13]添加4 wt%的CNTs制备Li3V2(PO4)3/CNT复合材料可获得130 mAh·g-1的可逆放电容量.本文在使用可溶性淀粉作为有机物物碳源的基础上,同时加入适量的高导电性CNT,制备Li3V2(PO4)3/C/CNT复合正极材料,以期进一步提高材料的大电流充放电容量和循环稳定性;研究CNT的添加对Li3V2(PO4)3电化学活性的影响.

1 实验部分

1.1 材料制备

通过高温固相反应法制备Li3V2(PO4)3/C/CNT复合正……

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