纳米钴基氧化物锂离子电池负极材料的研究.pdfVIP

第 8 卷 　第 4 期 电化学 Vol. 8 　No. 4 2002 年 11 月 EL ECTROCHEMISTR Y Nov. 2002 ( ) 文章编号 :1006-3471 2002 04-0397-09 纳米钴基氧化物锂离子电池负极材料的研究 黄　峰 , 袁正勇 , 周运鸿 , 孙聚堂 (武汉大学化学与分子科学学院 , 湖北 武汉 430072) 采用流变相法合成 Co O , CoB O , CoB Al O 样品 ,并研究其作为锂离子电池 摘要 : 　 3 4 1. 36 2. 8 0. 5 0. 1 1. 5 负极材料的电化学性能. 当电池在0. 01 ～3. 00 V 的电压范围之间循环时 ,Li/ Co O 电池表现出最 3 4 ( ) 好的充放电性能 :循环 30 周后 ,可逆比容量仍能保持为初始比容量 931 mAh/ g 的 95 %. 掺杂了 B ,Al 材料 ,其可逆比容量与未掺杂的相比明显降低 ,而且第 1 周可逆容量随掺杂的 B 、Al 量的增加 而减少. 通过异位 XRD 方法研究了不同充放电态 Co O 电极材料结构的变化. 结果表明 ,Co O 电 3 4 3 4 极在充放电过程中与 Li 的反应机理不同于传统的过渡金属与Li 的反应机理 ,即非Li + 的嵌入/ 脱 出或合金的形成 ,而是 Co O 的可逆还原氧化以及Li O 的可逆形成与分解机理. 3 4 2 纳米钴基氧化物 ;锂离子电池 ;负极材料 ;XRD 方法 关键词 : 　 TM 911 　　　　　　　　　　 A 中图分类号: 　 文献标识码 : 　 锂离子电池因具有高电压、大容量、长循环寿命和安全性能好等特点 ,使之从便携式电子 设备乃至电动汽车等多方面展示了潜在的应用前景. 开发锂离子电池的关键之一是寻找合适 的电极材料 ,使电池具有足够高的锂嵌入量和很好的锂脱嵌可逆性 , 以保证电池的高电压、大 容量和长循环寿命的要求[1 ] . 碳材料因具有较高的比容量已在商业锂离子电池中得到应用 , 并展示出良好的电化学行为 ,但仍然存在某些缺陷 ,如 :当嵌锂量达到Li/ C = 1 ∶6 时 ,碳材料因 晶饱参数迅速增大而引起碳负极材料膨胀 ,最终导致失效. 再者 , 由于溶剂共插引起第 1 周不 可逆容量损失 , 需要增加大量正极材料来平衡电池. 为此 ,在研究开发碳电极的同时 ,寻找与 Li + / Li 电对电位相近的其它负极