1、鋰離子電池作為新一代綠色高能源,因其高的放電容量,高的充放電平臺,優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性,目前已經(jīng)廣泛的商業(yè)化,具有廣闊的應用前景。
　　本文在詳細歸納和論述了鋰離子正極材料近幾年的研究進展的基礎上,分別選取了單斜結構的磷酸釩鋰 Li3V2(PO4)3和α-NaFeO2層狀結構的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料作為研究對象,采用了不同的制備方法,如高溫固相法、共沉淀法、水熱法和離子熱法等來制備上述材料,并對其表面進

2、行了包覆和改性。利用X射線衍射,掃描電子顯微鏡,透射電子顯微鏡,充放電測試等表征手段對材料的晶體結構、微觀形貌、元素組成和電化學性能等都進行了深入的研究。
　　分別通過溶膠凝膠法和水熱法制備了單斜結構的Li3V2(PO4)3/C正極材料,相較于溶膠凝膠法,水熱法更易制備出顆粒小,不團聚,表面光滑的材料,電化學性能得到了明顯的提升。
　　采用三種不同陰離子的咪唑類離子液體作為溶劑和結構導向劑,通過離子熱法成功了制備了單斜結構的

3、正極材料 Li3V2(PO4)3/C。由于咪唑類離子液體具有高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,以及不同陰離子的離子液體具有的不同的表面張力,造成制備出的材料具有不同的形貌和尺寸,致使其對電化學性能也產(chǎn)生了影響。其中,以[emim][OTf]為溶劑制備的材料電化學性能最優(yōu)。
　　分別通過共沉淀法、水熱法、離子熱法制備了α-NaFeO2層狀結構的正極材料 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。共沉淀法制備的材料具有均勻的球狀結構,但經(jīng)過高溫

4、煅燒后發(fā)生了一定程度的團聚。而水熱法制備的材料在水熱條件下晶體沿著 c-軸生長,形成以{010}晶面族為暴露晶面的納米磚形貌,經(jīng)過高溫處理后,納米磚微晶卻沿著垂直于c-軸方向進行自組裝。這種生長方向的轉變仍然使得最終材料的{010}具有高的暴露程度,使得更多的鋰離子能夠從垂直于c-軸方向進行脫嵌,提高了鋰離子的擴散速率。在2.8~4.3V電壓范圍,0.1C倍率條件下,其首次放電比容量達到178.2mAh·g-1,經(jīng)過100次循環(huán)后,其容

5、量保持率仍達到92.8％。而離子液體[emim][BF4]具有優(yōu)良的溶解性和分散性,能夠將(Ni1/3Co1/3Mn1/3)(OH)2分剪成較小的顆粒,因此通過離子熱形成了具有類球狀結構的正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。
　　通過對水熱制備的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2進行 Al2O3包覆,通過TEM表征發(fā)現(xiàn)材料的表面包覆著一層均勻的約5nm厚的Al2O3包覆層,而這層包覆能夠的有效的減緩電解液對材料顆粒