非化学计量Ni掺杂的LiNi x V 3 O 8 水系锂离子电池负极材料研究

采用溶胶-凝胶法制备出非化学计量镍（Ni）掺杂的钒酸镍锂（LiNi x V 3 O 8 ）材料,并组装成扣式钒酸镍锂/锰酸锂（LiNi x V 3 O 8 /LiMn 2 O 4 ）电池。对制成的材料进行X射线衍射（XRD）分析表明,在Ni掺杂量低于5%（摩尔百分数）条件下,材料主相为层状结构钒酸锂（LiV 3 O 8 ）;超过5%,材料会形成钒酸亚镍（NiV 3 O 8 ）相。场发射扫描电子显微镜（FESEM）分析可知,材料为长度700～800nm,宽度400～500nm的薄片状颗粒。从循环伏安谱图中可见两对准可逆的氧化还原峰,分别对应电池充电和放电曲线上的两个充放电平台。适量的Ni掺杂可提高LiNi x V 3 O 8 /LiMn 2 O 4 电池的比容量和循环性能,减缓循环过程的阻抗增长。在Ni掺杂量5%条件下电池性能最佳,其首次放电比容量为93.1mAh/g,50次循环后比容量仍保持70.2mAh/g。