导　　师： 陈昌国

学科专业： G0304

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 重庆大学

摘　　要： V2O5干凝胶(XEROGEL)由于具有高的理论比容量和良好的加工性，是很有希望在实际中获得应用的锂离子电池正极材料，然而低电子导电率、低锂离子扩散系数以及主体晶格的结构变化导致其循环性能并不理想。将V2O5干凝胶与电子导电聚合物复合被认为是解决以上不利因素的有效途径之一。 本文就聚苯胺/五氧化二钒(PAN/V2O5)复合物的合成、结构和电化学性能进行了研究，并探讨了AN/V2O5配料比、反应温度和反应时间对复合物的影响，以优化其电极性能， 利用苯胺单体与V2O5干凝胶之间的氧化还原反应可获得PAN/V2O5复合物。红外光谱(IR)表明复合物中PAN主要以导电聚苯胺盐的形式(EMERALDINESALTFORM)存在，PAN链与V2O5晶格之间可能形成了V=O…HN氢键。X射线衍射(XRD)、热重(TG)和差示扫描量热(DSC)证实了PAN/V2O5复合物保持了较规整的层间排列结构，PAN取代了V2O5干凝胶中的层间水而部分嵌入其片层间，由于受空间的限制，PAN分子链以比较伸展的链构象存在。 在1.8～3.8V(VS.LI)之间的电化学测试表明：与V2O5干凝胶相比，PAN/V2O5复合物的锂离子嵌脱可逆性和充放电循环性能都有较大的提高。这是由于PAN的嵌入不仅可以促进电子和/或锂离子的传递，而且也能够稳定V2O5的二维层状结构。在PAN/V2O5复合电极中，V2O5是主要的电活性物质，而PAN的含量、位置、共轭链长度及有序程度也是非常重要的因素。0.8MA/CM2电流密度下，经过优化的PAN/V2O5复合物初始放电容量高达210MAH/G，平均放电电压2.78V(VS.LI)，比能量为584WH/KG，但容量的衰减有待进一步研究。

关 键 词： 锂离子电池 聚苯胺 五氧化二钒干凝胶 复合物 正极材料

领　　域： [理学] [理学]