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研究生:彭渭濱
研究生(外文):Wey Bin Perng
論文名稱:新型鋰釩鎳混合金屬氧化物陰極材料研製
論文名稱(外文):A Research for Attempting to Prepare New Cathode Materials– Lithium Vanadium Nickel Mixed Metal Oxides
指導教授:費定國費定國引用關係
指導教授(外文):G.T.K.Fey
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
中文關鍵詞:陰極材料嵌入化合物鋰電池尖晶石LiNiVO4
外文關鍵詞:Cathode MaterialsIntercalation CompoundsLithium BatteriesSpinelLiNiVO4
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鋰電池與鋰離子電池具備高工作電壓﹑高能量密度﹑存放壽命長及可應付
較大溫度變化之工作範圍等嚴苛性能條件, 是滿足二十一世紀高科技產品
設計趨勢之能源裝置。此類電池之發展過程中, 陰極材料居於關鍵性影響
地位, 而嵌入式化合物更是此類材料的焦點。本論文以層狀 LixMO2(M=
Co, Ni, V)系列嵌入化合物之基本理論與合成技術為基楚, 有系統地嘗
試 Li-V-Ni-O系統嵌入化合物之合成, 以惰性﹑氧化性以及還原性反應環
境三系統進行研究 , 並對所合成之新材料作結構與性質之分析 。本論文
並利用鋰電池或鋰離子電池之充放電行為, 以分析了解新型材料之性質。
研究結果發現, LiNiO2之Li與Ni計量比與由(003)平面與(104)平面所反射
之 x光繞射尖峰相對強度比值間有一近似線性之關係。而在 Li- V-Ni-O
系統材料之合成方面發現惰性(Ar)﹑氧化性(Air)和還原性(NH3)三種反應
氣氛中, 以空氣為合成單相 LiNiVO4之最適環境。乾式製程以 LiNiO2與
V2O3或NH4VO3在過量氨氣中以500 C燒結4小時可生成 LiNiVO4 , 若延長
還原時間至 6小時以上或燒結溫度達550 C 以上, 均將造成原 LiNiVO4穩
定結構因脫氧而分解。掃描式電子顯微鏡下的 LiNiVO4 粉末呈現八面體
形。在1000 C以上高溫融熔測試下,LiNiVO4有分解成Li3VO4與NiO 的趨勢
。而在材料之電池性能測試方面發現, 在不同電解質液系統中之Li/
LiNiVO4電池呈現出不同之開路電壓特性, 且Li/LiNiVO4電池系統之能量
密度偏低, 可能因LiNiVO4 之三度空間孔道不利於鋰離子之擴散或其原始
結構因去鋰作用而瓦解之故。附著於電極表面之氣泡對於電解質液與電極
材料間離子之擴散產生不利之影響。對 Li/LiNiVO4 電池而言, LiCF3
SO3-PC電解液系統之第一次放電電容量較 LiCF3SO3-NMP系統高, 但僅具
有一次循環之能力, 可能是鋰極表面鈍化層因素造成。

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