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水热电化学法制备LISICON薄膜热力学分析
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Thermodynamic Analysis of Lisicon Films Prepared in Hydrothermal Electrochemical Method
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    摘要:

    通过热力学计算分析了水热电化学法制备LISICON薄膜的反应机理,结果表明:在水溶液体系中制备Li-3+.x.V-1.-x.Si-.x.O-4薄膜很困难,制备Li-3V-1-.x.P-.x.O-4薄膜是可行的.碱性水溶液体系中SiO-2与OH-,Li+反应生成Li-4SiO-4,V-2O-5与OH-, Li+反应生成Li-3VO-4, Li-3VO-4与Li-4SiO-4反应生成Li-3+.x.V-1-.x.Si-.x.O-4,其中,生成SiO4--4离子的反应是关键步骤,.a.-OH-≥1.0 mol/L是反应进行的必要条件,.a.-Li+>1.0 mol/L时,SiO4--4与Li+反应生成Li-4SiO-4.碱性水溶液体系中H-2PO--4与OH-,Li+反应生成Li-3PO-4,V-2O-5与OH-,Li+反应生成Li-3VO-4,Li-3VO-4与Li-3PO-4反应生成Li-3V-1-.x.P-.x.O-4..a.-OH->0.15 mol/L时,可生成VO3--4和PO3--4..a.-Li+>0.5 mol/L时,VO3--4和PO3--4分别与Li+反应生成Li-3VO-4和Li-3PO-4.

    Abstract:

    Thermodynamic analysis indicated that Li-3+.x.V-1-.x.Si-.x.O-4 film was difficult to be synthesized in aqueous solution, while Li-3V-1-.x.P-.x.O-4 could be prepared in aqueous solution. In certain alkaline aqueous solution, SiO-2 reacted with OH- and Li+ to produce Li-4SiO-4. At the same time, V-2O-5 reacted with OH- and Li+ to produce Li-3VO-4, and then Li-3VO-4 reacted with Li-4SiO-4 to produce Li-3+.x.V-1-.x.Si-.x.O-4. In this process, the reaction that produces SiO4--4 was the key step and .a.-OH-≥1.0 mol/L was a necessary condition. .a.-Li+>1.0 mol/l was a necessary condition for Li+ to react with SiO4--4 to produce Li-4SiO-4. In another alkaline aqueous solution, H-2PO--4 reacted with OH- and Li+ to produce Li-3PO-4. At the same time, V-2O-5 reacted with OH- and Li+ to produce Li-3VO-4, and then Li-3VO-4 reacted with Li-3PO-4 to produce Li-3V-1-.x.P-.x.O-4. In this process, .a.-OH->0.15 mol/L was a necessary condition for the production of VO3--4 and PO3--4. .a.-Li+>0.5 mol/L was a necessary condition for Li+ to react with VO3--4 and PO3--4 to produce Li-3VO-4 and Li-3PO-4.

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祝宝军,陶颖,张旸,郑锐,邹小林.水热电化学法制备LISICON薄膜热力学分析[J].湖南大学学报:自然科学版,2011,38(3):65~68

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