铬氧化物作为高容量锂电池正极材料的制备及其性能研究

摘要：

氧化铬(Cr8O21)由于具有高比容量、高电压与低成本,成为高比能量锂电池正极材料的研究热点.本工作以CrO3为前驱体,在氧气氛围下,通过一步煅烧法制得了高纯度的Cr8O21.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及电化学测试技术,对不同热解条件下产物的成分以及形貌进行了分析讨论,并对其作为锂电池正极材料的电化学性能进行了测试.研究结果表明,煅烧温度对氧化铬的电化学性能影响很大.较低温度下会有部分CrO3未反应,电极容易被腐蚀损坏.而在较高的温度下,生成的Cr2O5杂相会降低电极材料的比容量.最终得到的优化条件为煅烧温度270℃,煅烧时间24 h,所得到的Cr8O21纯度最高且具备最佳的电性能.在0.1 C倍率下,首次放电可逆比容量高达357 mAh/g,平均放电电压为3 V.同时,对电池进行20周循环后,放电容量能保持在80％以上.最后,对所制备氧化铬的高低温放电性能也进行了研究,在-45℃和65℃下,其放电比容量分别为200 mAh/g和364 mAh/g,表明其具备良好的循环稳定性和电化学性能.

关键词：氧化铬、正极材料、锂电池

所属期刊栏目：12

分类号：TQ152

资助基金：国防基础科研计划JCKY2021211B014

在线出版日期：2023-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3049-3055