...Mo1-3xPO4C (第十五届全国电化学会议-锂电专场
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溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiFexMo1-3xPO4/C
高海燕,焦丽芳 ,彭文修,孙均利,袁华堂,王一菁 (南开大学新能源材料化学研究所,高效储能教育部工程研究中心,天津市能源材料化学重 点
实验室
17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划
,天津,300071,E-mail: jiaolf@nankai.edu.cn) 以LiNO3、Fe(NO3)3、NH4H2PO4为原料,蔗糖为碳源,(NH4)6Mo7O24?4H2O为钼源,草 酸为还原剂,采用溶胶凝胶法制备合成了掺杂钼的锂离子电池正极LiFexMo1-3xPO4/C复合材 料。
5000 4000 3000
180 160
,
Mo Mo Mo Mo
3% 2% 1% 0%
capacity/ mAhg-1
140 120 100 80 60 40 20
0.1C 0.5C 1C 2C
intensity/cps
2000 1000 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2θ
cycle number
图1为不同含钼量时的XRD图
图2为含钼为2%时不同倍率下的循环性能曲线
图 1 为含钼量分别为 0%、1%、2%和 3%时的XRD 图,从图中可以看出,尽管含钼量不同, 但都为橄榄石型结构,属于正交晶系,空间群为Pnma。XRD显示没有杂相出现,说明掺杂 的钼全部进入了晶格,没有改变LiFePO4的基本框架结构。从峰的强度来看,掺杂后峰强度 会有略微的增加,其中当含钼量为 2%时峰强度增加最多,达到最大,说明含钼 2%时的晶 度最高,晶型最好。这与电化学性能测试结果符合。 图 2 为含钼量为 2%时在 0.1C、0.5C、1C和 2C不同倍率下的电化学循环性能曲线。从 148.5 mAhg-1、 138.3 图中可以看出 0.1C、 0.5C、 1C和 2C时的首次放电量分别达 162.8 mAhg-1、 -1 -1 -1 mAhg 和 130.9 mAhg ;1C和 2C 的放电容量相差不多,且都在 135mAhg 左右,循环 20 周后,容量衰减并不明显,说明材料
有很好的循环性能,大倍率放电效果较好。 综上所述,采用溶胶凝胶法以(NH4)6Mo7O24?4H2O
为钼源,制备的LiFexMo1-3xPO4/C的 锂离子电池正极材料,其中掺杂量为 2%时的正极材料
具有较好的电化学性能,0.1C时首次 接近理论容量。 该样品在 1C和 2C 时放电容量均在
130 mAhg-1 放电容量达到 162.3 mAhg-1, 以上且样品保持率较好,说明掺杂后改善了样品
的循环稳定性。
Sol-Gel Synthesis of LiFexMo1-3xPO4/C Cathode Materials for Lithium Ion Batteries
Haiyan Gao, Lifang Jiao*, Wenxiu Peng, Junli Sun, Huatang Yuan, Yijing Wang (Institute of New Energy Material Chemistry, Engineering Research Center of Energy Storage &; Conversion (Ministry of Education) and Key Laboratory of Energy-Material Chemistry,(Tianjin), Nankai University, Tianjin 300071, jiaolf@nankai.edu.cn)