锂离子电池具有高电压,能量密度大,重量轻,体积小,循环寿命长,无记忆效应,环境效益好等优点。负极材料是决定锂离子可逆容量与循环寿命的关键因素之一。 本文对LiB化合物作为锂离子二次电池负极材料进行了探索研究。考察了LiB化合物在室温非水电解质的充放电性能,用交流阻抗测试方法对LiB化合物电化学性能的机制进行了分析。用XRD衍射实验研究了脱嵌锂对LiB化合物结构的影响,并用SEM实验观察了LiB化合物在充放电过程的微观形貌的变化。 放电实验结果表明,LiB化合物的放电有三个电位平台0.46V,0.69V,0.80V（vs.Li⁺/Li）,放电总容量达660mAh/g:而只有对应于0.46V和0.69V电位平台锂可以进行脱嵌,容量为274mAh/g。LiB化合物在0～0.75V范围具有很好的充放电可逆性。对应于0.80V放电平台的锂脱出后,不可嵌入。通过放电容量的计算得出LiB化合物的原子比为Li_7.08B₆,与Li₇B₆配比最为接近。 LiB化合物在0～0.75V范围,随脱锂量的增加,晶格参数发生阶跃式变化;化合物嵌锂后,晶格参数可恢复。在此范围内,对LiB化合物的可逆性,LiB化合物电极表面形成的钝化SEI膜起了良好的作用。而对应于0.80V放电平台,没有SEI膜的作用。实验表明,LiB化合物可循环部分的充放电机制为锂嵌入脱出机制。 本文还考察了原料中的B₄C代替B形成的化合物的结构与电化学性能。