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ABSTRACT: Vanadyl ion substituted LiFePO4 cathodes of the form LiFe1-x(VO)xPO4 for 0exe0.25 have been synthesized by a rapid microwave-solvothermal process at <300 C within 10 min. Clear evidence of vanadyl ion substitution is demonstrated, despite a large size difference between Fe2þ and (VO)2þ, by characterizing the products structurally, spectroscopically, and electrochemically. The vanadyl ion substitution is accompanied by the formation of iron vacancies in the lattice and Fe3O4 impurity phase, which increases with increasing (VO)2þ substitution for Fe2þ and could be removed with a magnetic stir bar. The formation of iron vacancies, along with the oxidation of some Fe2þ to Fe3þ to maintain charge neutrality, results in a decrease in the unit cell volume with increasing x despite the substitution of larger (VO)2þ for Fe2þ. Charge-discharge data of the vanadyl ion substituted samples suggest suppression of the two-phase plateau behavior that is characteristic of LiFePO4. Electrochemical data collected without any carbon coating reveal that the capacity and rate capability decreases, but the capacity retention improves with (VO)2þ substitution. |
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scarlletwh
铜虫 (初入文坛)
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Mally89: 金币+1, 感谢应助！~欢迎常来！~好运！~\(^o^)/~ 2012-04-14 13:05:12
sltmac: 金币+20, 翻译EPI+1 2012-04-21 12:52:27
Mally89: 金币+1, 感谢应助！~欢迎常来！~好运！~\(^o^)/~ 2012-04-14 13:05:12
sltmac: 金币+20, 翻译EPI+1 2012-04-21 12:52:27
| 钒离子取代的 LiFePO4 的阴极材料LiFe1-x(VO)xPO4通过快速的微波-溶剂热过程，在低于300摄氏度，10分钟之内被合成出来。钒离子取代物的证据表明，通过光谱电化学表征产物的结构，在2价铁离子和（VO）2离子之间存在很大的尺寸差距。钒离子取代物是伴随着晶格空缺和Fe3O4的杂质相的，这增加了（VO）2离子替代2价铁离子，利用磁性搅拌棒可以除去。铁空缺的形成，伴随着一些2价铁离子氧化成3价铁离子，可以获得电中性，得到随着钒离子取代化合物的x值得增加而在单元电池容量的减少。充放电数据表明，钒离子取代的样品抑制了两相的平台行为。没有碳涂层包覆的电化学数据表明其容量和容量比降低，然而随着（VO）2离子取代物的增加容量得到提高。 |
4楼2012-04-09 21:49:53
Luckyman2012
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