硼掺杂锂离子电池的制备及其电学性能研究

 在本论文研究中，探讨了作为锂离子电池组件之一的层状结构正极材料LiCoO2，通过在钴(Co)区域掺杂硼(B)所形成结构的物理特性，以及这种掺杂对电池性能的影响。在研究过程中，采用固相反应法，在750°C的氧气气氛下，对LiCoO2正极材料进行硼掺杂，制备了LiCo0.875B0.125O2、LiCo0.750B0.250O2、LiCo0.625B0.375O2、LiCo0.500B0.500O2、LiCo0.250B0.750O2和LiBO2正极材料。研究了所制备的阴极材料的微观结构、磁性和电阻特性，随后使用这些阴极材料制备了CR2032纽扣电池，并对其循环伏安法和容量测量进行了分析。研究发现，所制备的阴极材料LiCo0.875B0.125O2和LiCo0.750B0.250O2的晶体结构与LiCoO2相同，而在更高掺杂量下，结构会因杂质相而发生破坏。使用LiCo0.875B0.125O2和LiCo0.750B0.250O2阴极材料制备的电池容量低于未掺杂LiCoO2阴极材料制备的电池，但随着循环次数的增加，掺杂电池的容量保持在较高水平。结果表明，与使用未掺杂LiCoO2阴极材料的电池相比，LiCo0.875B0.125O2和LiCo0.750B0.250O2硼掺杂电池在长期运行中具有更高的容量。