不同羧酸对钒改性硅酸铁锂结构性能的影响

• 作者: 刘施阳 张颖 程璇 魏雪霞 黄嘉祺
• 来源期刊: 电化学
• 学科: 化学
• 关键词: 钒改性 硅酸铁锂 羧酸 正极材料 锂离子电池
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 72-80
• 页数: 9页
• 分类号: O646
• 语种: 中文
• DOI: 10.13208/j.electrochem.170316

摘要

采用溶胶-凝胶法得到前驱体,再通过固相烧结法制备10％钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料,系统考察了3种羧酸(即柠檬酸、乙酸、草酸)添加剂对10％钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料的晶相结构、表面形貌、界面特性和电化学性能的影响.结果表明,3种羧酸添加剂制备的材料都能得到结晶性较好的P21和Pmn21混合相结构,主要杂质相为铁,此外还存在少量偏硅酸锂杂质.以柠檬酸、乙酸、草酸为添加剂合成的10％钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料在0.1C倍率下的首次放电容量分别为144.7、140.3和168.7 mAh·g1,最大容量分别为155.9、145.3和172.0 mAh·g-1出现在第7、15和2周,经50周循环后容量保持率分别为68.2％、76.7％和59.4％.柠檬酸单位分子内含有3个羧酸根,以柠檬酸为添加剂合成的材料残留碳含量最高为7.8％,促进了铁杂质的形成,较大的电荷传质电阻(147Ω)使得库仑效率较低,循环性能较差.相反,乙酸分子中只含有一个羧酸根,以乙酸为添加剂合成的材料中铁杂质相最少,电荷传质电阻(73Ω)最低,导致容量保持率最高,循环性能最好.草酸分子中含有两个羧酸根,以草酸为添加剂合成的材料形成较大的花状形貌,得到合适的残留碳含量(6％),极大地提高了锂离子迁移率(3.85×10-15 cm2·s-1),从而取得超过一个锂离子(1.05)的脱嵌.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程璇		47	284	10.0	15.0
2	张颖		70	410	12.0	17.0
3	魏雪霞		2	2	1.0	1.0
4	黄嘉祺		1	0	0.0	0.0
5	刘施阳		1	0	0.0	0.0