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开发高能量密度锂离子电池正极材料,改善其循环稳定性、安全性和极端条件工作性能是动力电池的研究热点之一。本文采用固相法合成微米级空心球状LiCoVO4正极材料。研究发现,在300℃500℃下煅烧4h可获得纯相反尖晶石结构LiCoVO4;300℃时,LiCoVO4首次放电比容量最高,为60.9 mAh/g,400℃和500℃时LiCoVO4首次放电比容量分别为60 mAh/g和57.6 mAh/g;10次循环后,400℃时LiCoVO4放电比容量保持率最高,为71.7%,而300℃和500℃时放电比容量保持率分别为62.2%和62.1%。在400℃时合成LiCo1-xNixVO4(x=0、0.25、0.5、0.75)正极材料。研究发现,LiCo0.75Ni0.25VO4的首次放电比容量最高,为73.9 mAh/g,比LiCoVO4高;当x≥0.5时,首次放电比容量低于LiCoVO4。经20次循环后,LiCo0.75Ni0.25VO4的放电比容量保持率为67.4%,而LiCoVO4的为60%。经交流阻抗分析,LiCo0.75Ni0.25VO4的Li+扩散系数为3.78 10-13cm2/s,比LiCoVO4的(7.81 10-14cm2/s)高一个数量级。镍部分取代可提高LiCoVO4的Li+扩散系数,从而提高其电化学性能。利用水热法在220℃、24h合成反尖晶石结构纳米级(50-100nm)LiCoVO4(LCV)正极材料。以氧化石墨烯为前驱体,使用微波辅助合成LiCoVO4/石墨烯(LCV/G)复合材料。研究发现,LCV/G的电导率为9.3513×10-7S/cm,是LCV(1.5028×10-7 S/cm)的6.5倍;LCV/G的首次放电比容量为118.2 mAh/g,为LCV的1.35倍;10次循环后,LCV/G的放电比容量为41mA/h,为LCV的1.24倍。说明复合石墨烯可有效提高LCV的电子电导率,从而提升其放电比容量和循环稳定性。