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1、1 / 10 本文由 hnzzwxf 贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 ? 材料导报 年 月第 卷专辑锂 离 子 电 池 正 极 材 料 磷 酸 钒 锂 的 研 究 进 展刘 丽英， 海 燕陈炼。翟 玉春。 张 ， ， 广 东 工 业 大 学 材 料 与 能 源 学 院 ， 州 ；迈 科科 技 有限 公 司 ， 莞 ； 广 东 东 北 大 学 材 料 与 冶金 学 院 ， 阳 ） 沈 摘 要磷 酸钒锂是 一种新型的锂离子电池正极材料， 电化学性能 受合成方法及工艺条件的 影响。介绍其了 。 。 ） 的结构特点及充放电过程的 电化学特征
2、。全面 综述了采 用 固相反 应 法、 溶胶一胶 法及微波法凝 等制备磷酸钒锂的研究现状， 比较了各种方 法的利弊。 并关键词锂离子电池正极材料磷酸钒锂合成方法 ， ， 。 ， 。 ； ， ， ， ； ， ， ） ， ） ） 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页2 / 10 ， ， ） ， ， ） ， 引言磷酸钒锂 。是以磷酸 根 聚合阴离子 为基础。 ） 的正极材料， 产 生 比较高 的氧化还原 电势， 离 子 扩 散能够锂通道大 ，有利于 锂 离子的脱嵌 。在 时 ， 。的 ） 。 实际比能量比 ：， 高 达到
3、? 。尤其是在低温 ）， 、 。的比 能 量 也 能达到 ? 一 时， ） ， 高于 的 ? 。的倍率性 。 ） 和磷酸根四面体分享氧原子， 每个金 属钒原子被 个四 面体的磷原子包围 ， 时 四面体磷 被 个钒八 面体所 包 围 ， 成同 形了三维的网状结构， 原子处于这个框架结构 的孔穴里 ， 锂 个 ）结 构单元中存在 个这样 的四重晶体结构 ，。所以共有 个锂原子的位置。图 为。 ） 的结构示 。 意框 图， 中 标 注 了 锂 离 子 占位的 近 似 面 积 。 其 等的研究也给 出 了类似 的 结构。 由 于磷酸根的加入 替 代了氧离子， 使化合 物 的三维结构 发 生变化 ， 种
4、 三维结构允这能也优于钴酸锂。另外其还具有热 稳定性好、 安全性 高 等优点，成为制备高能量、 功率密 度锂离 子 电池的候选 材 料 之高一 。许 速 或 者 快 速 地 从 单 斜 磷 酸 钒 结 构 中可逆脱 慢出。但 由于磷酸钒锂 的三维 结 构使金 属 离 子 相 隔较远 ，。 。 ） 具有 较 高 的理论容量 和 能量密 度 ， 且 放而降低了电子迁移率，导致电子导电率低 目，前主要通过。改进合成方法、 化工艺条件及掺 杂 等途径解决磷酸 钒锂存优在的问题， 并取得了一定进展 。电电压稳定， 比较理想 的锂离 子 电 池 正极材 料 。的脱是 嵌程度随充放电电压范围的不同而改变。当
5、充电终止电压小于时，只有 脱嵌，理论比容量为 ? 。而当充电终止电压高达 时，能够可逆地从 晶格中脱嵌， 对应的理论比容量 达到 ? 。随着精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页3 / 10 综述了 。 。的结 构 、 化 学 特 征 及 合 成 方 法 ）电 等，介绍 了 已经取得的研究成果， 价 了各种方法 的利弊 ， 评 并指 出了今后的研究方 向。耐高压电解液的出现，。 对 ） 在高电压范围内的电化学性能研究也逐渐增多 。在， 脱嵌过程中 ， 环伏安循曲线上 出现相 应 的 氧 化 还 原 峰 。个氧 化 峰
6、分 别 位 于 约 ） 的结构 及 电化学 特 征。 。于三斜晶系， ） 属 在三维结构 中，金属八 面体广东 省高校优秀青年创新人才培育项目 ） 和 附近， 、 、 个还原峰分别 位于 、刘 丽英：，年生，士后， 师 ， 女博 讲 主要从事新能源材料的研究： ： ? 材料导报 年月第 卷 专辑 金属离子掺杂金属离子掺杂也是 改善电池材料电化学 性 能 的一条 有效 途径。 目前 ， 关于金属离子掺杂对磷 酸 钒锂性 能影响 的报道相对 比较少 。掺”、 、 勰、 。的研究结果 表明，通过各种方法掺杂 金 属离子 后磷酸钒锂 的 电导率 、 离锂 ， ） ，： ， ， ） ， ， ： 子扩散系
7、数、放 电容量、环性能或倍率特 性等都有不同充循程 度的改善。主要原 因是掺杂后 的产物具有 粒 度分布 好 、 结构更稳定 的特点 。 。刘素琴，联兴 ， 可龙 ，新型 锂离 子电池正极 材 料唐 黄等 。的合成 及 其性能 中 国有色 金 属 学 报 ， ） ， ： ） 结 语以磷酸根聚 阴离子为基础的正极材 料 ， 誉为是 继金属被精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页4 / 10 姜霖琳， 田彦文， 丽英刘 碳热还原法制备锂离子 电池正极材料 ）的研究材 料与冶金学报， 。， ）：硫化物和金属 氧 化 物 之后
8、的 第 代锂 离 子 电池正 极 材 料 。理论和实验都证明 ， 酸 钒锂具 有 优 异 的综合 电化学性能 ， 磷非常适合作为高能锂离子 电池的正极材料，已经引起了广泛的关注 。同时 ，国具有得 天独厚地 开发。 。的资我 ） 源优势 ，应该在这方面进行深入研 究 。虽然 磷酸钒 锂 的研更 究 已经取得了较大进展 ， 但相对 于 其 它 正极材 料 ， 对磷酸 钒刘 丽 英 ， 彦 文 ， 霖 琳 ， 离 子 电 池 正 极 材 料 田姜 等 锂 一 。的制 备及电 化 学 性 能 研 究 东北大 学 学 报 ， ） ， 刊增 ， ， ， ） ， ， ， ， 锂的研究还比较少 ， 特别是关
9、于 掺 杂 改 性 及作用 机 理 的 研究，而且磷酸钒锂的综合性能 仍 有很大 的提升 空 间 ， 别 是特高 电压范 围 内的电化学性 能 及倍率 特 性 。探索新的合成 方法 以及对现有方法进行优化也是需要继续关注 的方 向。 ） ， ，： 刘素琴， 李世彩， 唐联兴， 。 等 ） 的溶胶一凝胶法合参考文献成及其性能研究无机化学学报， ） ， ： 刘素琴， 唐联兴， 可龙， 溶胶一黄 等凝胶法制备） 。及其性能研究无机化学学报， ）， ： ， ， ， 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页5 / 10 ， ， ，
10、 ： ， ， ， ： ） ， ，： ， ： ） ， ， ， ， ， ） ） ， ，： ， ： ， ， ， ， ， ， ， ） ： ） 一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页6 / 10 ，：， 口 ， ：， ） ， ， ， ， ） ） ） ， ，： ， ， ： ， ， ， 一 ， ， ， ， ） ） ， ， ： ， ： ， ， ， ， ， ） ， 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页7 / 10 ， ， ） ： ， ， ， ： ， ） 下转
11、第 页）国内外石蜡类相变材料在 节能方 面的研究与进展立久等王方面外，还可以应用在航天、空调系统、纺织等方面。世纪 年代美国的就非常重视相 变技术在航天领域的应用 ， 曾使用石蜡作为相变材料储存 在 飞行中产生 ”就 的热量 。 ? ： ： ， 闫全英，王威相变墙体中的定形相变材料的实验研究节 能 技 术 ， ） ， ：用潜热能储存 系统回收空调系 统排放 的热量 可生产温热生活用水 ， 既可降低加 热 生 活用水 的基本 能 量 消 耗 ， 可又 降低空调 系统排放 热量 引起的环境 升 温。为了 开发空调 冷凝热的储存和 回收利用，越究 了石蜡基储 热材料及其王 研。 改性材料用以降低相变
12、储热 温度 ， 过 实验探讨了石蜡的热通物理性能 ， 以及石蜡 的凝 固与熔解曲线 和加入食品添加剂 后郑立辉，光森，一良，膏载体定形相变 材料的制备宋 韦 等 石及其热性能新型建筑材料， ） ， ： ， ： ， ， ， ： ， ， 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页8 / 10 熔点和凝固点的变化及其热稳定性。刘 太奇等口制 备 了一种相变 温度 约为 、 变焓为如 相 的新型硫酸 钠基防 护 服用冷 却 相变材 料 ，对并其性能进行了研究 。结果表 明 ，材 料 的稳 定性较 好， 效该有 ，： ， ， ， ：
13、 叶宏， 葛新石 ， 带定形 的相变贮能式地板辐射采暖等 系统热性能的数值模拟 太阳能学报， ） ， ：叶 宏 ， 丹 鹏 ， 新石， 形 相 变 贮 能 式 地 板 辐 射 采 暖 系程 葛 等 定解决了在反复应用过程中性能退化的问题，且具有常温下质地柔软 、 度较小等优点 ， 密 目前 已得到成功应用 。李桦等 开发了一种具有调温性能 的新型智能 纺织品 ， 即采用涂层法将复合相变材料用于调温纺织 品 的研发 ，详并 细探讨了涂层量、 焙烘温度以及水洗过程等 因素对织 物 调 温性 能的影响 。统数值模拟的实验验证及参数分析太 阳能学报， ） ：林 坤 平 ， 寅平， 睿 形 相 变 材
14、料 蓄 热 地 板 电 采 暖 系 统张 扬 定 热 性 清 华 大 学 学 报 ： 自然科 学 版 ， ： ， ） ， ， ， ， 结语石蜡类相变储能材料作为典型 的环保节 能 型材料 ， 提在 高建筑物舒适性、 能降耗、 节 环保等方面 发挥 着 重要的作用 。要使这类材料在实际 工程中具有更 广泛的应用 ， 需 要对其还 作更深入的研究： 将 纳 M 技 术 与 石蜡复 合 相 变 材料相 结 ） ， ， ： 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页9 / 10 ， ，： 合，制备新型 、 高效的纳 M 复 合储能
15、 相 变材料 ；研 究 石 蜡 ）类相变储能材料与 其它基 材 结 合 的力 学 性 能 和耐久 性 ； ） 提高 石蜡类相变储能材料 的 传 热性能 ； 降低石 蜡 类 相 变 ）储能材料 的成本 。 ， ： ， ） 徐建霞 温 太阳能集热系统 相比材料的贮能 性能及过冷 中特性的研究 广州： 广州工业大学， 参 考文献 张寅平，胡汉平， 孔祥冬， 相变贮能一等理论和应用 合肥 ： 国科技 大学出版社 ， 中 ， ） ， ： 王 越 调 系 统 冷 凝 热 回 收 石 蜡 基 相 变 材 料 的 实 验 研 究空流体机械， ：， ）李桦， 晓 光 ， 晓 林 ， 变 材 料 的 复 合 及
16、其 调 温 纺 织 品马 张 等 相郑立辉，盛奎龙 ， 金亮油 蜡 的生产及 深加工 潘 石 北京：化学工业出版社 ， ， 纺织学报， ） ， ： 刘太奇 ， 师奇松， 褚金芳， 一种新的硫酸钠基防护服用冷等却相 变材料的研制新材料开发与研究， ： ） 、） ） 接 第 页）上 陈权启， 何伟春， 建 明，碳 包覆 。 胶一王 等 ）溶凝胶法合成及性能无机化学学报， ） ， ：， ， 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页10 / 10 ， 池 ， ） ， ： ， ， ） ） ， ， ： 郭孝东， 本 和 ， 掺 杂对锂 离 子正极 材料。一 钟 等 的影响口化学研究与应用， ） ） ， ： ， ， ， ） ） ， ，： 侯春平， 岳敏液相球化法合成新型正极材料磷酸钒锂 物 理 化 学 学 报 ， ： ， ） 任慢慢， 宇展 李 微波法合成正极材料 。 ） 电 。 ， ： ， ） 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页