尖晶石型Li_4Mn_5O_(12)正极材料的合成

以LiOH·H2O和MnCO3为原料,采用两段固相法制备了亚微米级大小的尖晶石型Li4Mn5O12正极材料.通过充放电测试、X射线衍射、扫描电镜等现代实验方法研究了合成温度对材料的电化学性能的影响.研究表明:500℃烧结制备的样品表现出最佳的电化学性能.在0.2 C倍率电流条件下,第1循环和第30循环的放电容量分别为143.5 mAh·g-1和143.9 mAh·g-1;在2 C倍率电流下,样品的第1循环和第50循环的放电容量分别为109.2 mAh·g-1和126.1 mAh·g-1.     

尖晶石型Li4Ti5O12纳米粉体的合成

用溶胶-凝胶法、沉淀-结晶法、共研磨-结晶法3种不同的合成方法合成出尖晶石型Li4Ti5O12。产物分别在不同温度下焙烧,经XRD测定,选择最佳制备条件为:溶胶-凝胶法,合成温度700-800℃,原料摩尔配比n(Li)/n(Ti)=0.8,焙烧时间4 h。采用TG-DSC测试方法研究了凝胶粉体的热分解和相转变过程。     

掺杂对锂钒氧化物电化学性能的改善作用

采用固相烧结法合成了具有Li1+XV3O8结构组成为Li1+XV2.9M0.1O8(M=B,Bi,Ce)和Li1+XV3O7.9F0.1的掺杂正极材料,充放电循环实验表明,在所有掺杂样品中,理论组成为Li1+XV3O7.9F0.1的样品的放电性能和循环性能是最好的,400℃,500℃,600℃烧结的掺氟样的充放电循环实验表明,400℃样品的首次放电容量为235 mAh/g,40循环的放电容量为176 mAh/g,表现出较好的放电性能和循环性能.     

尖晶石锂锰氧化物大电流充放电性能研究进展

锂锰氧化物资源丰富、成本低廉、工艺简单，最有希望替代锂钴氧化物正极材料，论文综述了尖晶石型锂锰氧化物的制备方法、性能改善等方面的研究进展．介绍了影响锂锰氧化物正极材料大电流充放电性能的主要因素，及相关的改善方法，如表面包覆锂钴氧、用纳米不锈钢纤维代替传统的乙炔黑、制备烧结电极等．     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_(5-x)Co_xO_(12)的结构与电化学性能

主要采用溶胶凝胶法合成Li4Ti5-xCoxO12负极材料,通过XRD、SEM和电化学测试手段,系统的研究了尖晶石型Li4Ti5-xCoxO12的结构和电化学性能.结果表明:0.06≤x≤0.24的样品均为纯相尖晶石型结构,掺杂Co3+对晶粒的生长有抑制作用,但团聚现象明显;引入Co元素降低了样品的首次放电比容量,但是没有影响样品的循环稳定性.     

尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4薄膜的制备及电化学研究进展

系统地介绍了LiNi0.5Mn1.5O4薄膜的制备方法:静电喷雾沉积、电泳沉积、溶胶凝胶、脉冲激光溅射沉积及射频磁控溅射沉积,分析了这些制备方法对LiNi0.5Mn1.5O4薄膜结构和电化学性能的影响机制. 其中,脉冲激光溅射沉积法和射频磁控溅射沉积法制备的薄膜因具有致密性好、附着力强、表面均匀、厚度易控等优势,近年来正逐渐受到重视. 并提出通过掺杂、表面修饰、优化成膜参数、缩小晶粒尺寸、添加缓冲材料等一系列有效途径, 提高LiNi0.5Mn1.5O4正极薄膜的循环稳定性及锂离子扩散系数.     

基于亲核活性机理合成具有优良高倍率性能的纳米Li4Ti5O12/还原氧化石墨介孔复合负极材料(英文)

改善Li₄Ti₅O₁₂电子和离子的传导性能是提高其倍率性能的关键。本文利用氧化石墨的亲核反应活性,采用简易的一锅法制备了具有优良倍率性能的纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。理论计算和实验结果证实氧化石墨中含氧官能团具有强亲核反应活性,是获得纳米Li₄Ti₅O₁₂颗粒和介孔结构的关键,揭示了基于亲核活性的材料合成机理。在复合材料制备过程中,反应物嵌入氧化石墨本体,并在层间原位形成Li₄Ti₅O₁₂前驱体纳米颗粒。所形成的前驱体纳米颗粒会增大氧化石墨层间距,并进一步减弱其层间作用力,导致氧化石墨在随后的球磨作用下被剥离为介孔结构。经高温烧结,成功制备纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。纳米颗粒与介孔结构的协同效应使得复合材料具有高Li+...     

溶胶-凝胶法合成锂离子电池负极材料及其性能

取0.2 mol/L的Li4Ti5(OEt)19(acac)5[acac-为乙酰丙酮基]为前驱体,经溶胶-凝胶后在600℃加热2 h制得纳米Li4Ti5O12粉体,产物通过X射线衍射(XRD)、粒度分布仪、拉曼光谱(Raman)与差热-热重进行表征。实验表明,前驱体中含有acac-基团,它可以阻止团聚现象;以获得的纳米Li4Ti5O12粉体(粒径为15~20 nm)作为锂电池负极材料,实际循环容量约为164 mAh/g,电池循环性能稳定,使用寿命长。     

微波合成LiMn2O4正极材料及其电化学性能的研究

本文以Li2CO3 、MnO2为原料,采用微波热处理合成锂离子电池正极材料LiMn2O4,研究了热处理温度,Li/Mn摩尔比对产物结构和电化学性能的影响,同时研究了微波热处理和传统热处理两种加热方式的差别.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒电流充放电测试分别对产物的结构、形貌及电化学性能进行表征,结果表明：采用微波法在750℃保温15 min,快速地制备出尖晶石型LiMn2O4,纯度高,尺寸分布均匀,约100-300 nm;于0.1C倍率下,以微波法制备的正极材料首次放电比容量可达112.38 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为91.6％;以传统方法制备的正极材料0.1C倍率下首次放电比容量为94.07 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为71.4％     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的γ-Al_2O_3包覆及其性能

以氢氧化铝溶胶为前驱体在Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料表面制备尖晶石结构γ-Al2O3包覆层,借助XRD、SEM、TEM及电化学方法对电极材料的主要性能进行了研究。结果表明:Li Ni0.5Mn1.5O4表面γ-Al2O3包覆层形成条件为600℃下煅烧0.5 h,较佳包覆量约为3%(摩尔比);γ-Al2O3包覆层形貌完整,厚度约为5~10 nm,(311)晶面间距约0.24 nm;γ-Al2O3包覆的Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料30周充放电循环(0.2 C)后的比容量为112.1 m Ah/g,4 C倍率下的比容量为82.0 m Ah/g,容量保持率较基体分别提高了约10%和17.2%。因此,γ-Al2O3包覆层减小了Li Ni0.5Mn1.5O4与电解液的接触,有效抑制了基体与电解液之间的副反应,其电化学反应可逆性、循环稳定性及倍率性能得到了提高,有望用作动力锂离子电池正极材料。     

水热活化前驱物对制备Li4Ti5O12晶相的影响

采用溶胶-凝胶法制备出Li4Ti5O12前驱物,分别在温度为160℃、180℃、200℃的水热条件下活化前驱物,并进行煅烧。通过热分析、XRD、SEM测试手段对样品进行表征,结果表明：前驱物水热活化条件为180℃、10h,煅烧条件为800℃、8h,可以制备出纯度较高的Li4Ti5O12晶相,其纯度大于95％;制备的Li4Ti5O12粉体分散性好且为球形颗粒,颗粒尺寸分布比较均匀,平均粒径约为0．65μm．     

Preparation and electrochemical performance of Li2Mn0.5Fe0.5SiO4 cathode material with sol-gel method for lithium ion batteries

Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 material was synthesized by a citric acid-assisted sol-gel method. The influence of the stoichiometric ratio value of n（citric acid） to n（Fe2＋-Mn2＋） on the electrochemical properties of Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 was studied. The final sample was identified as Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 with a Pmn21 monoclinic structure by X-ray diffraction analysis. The crystal phases components and crystal phase structure of the Li2Fe0.5Mn0.4SiO4 material were improved as the increase of the stoichiometric ratio value of n（citric acid） to n（Fe2＋-Mn2＋）. Field-emission scanning electron microscopy verified that the Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 particles are agglomerates of Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 primary particles with a geometric mean diameter of 220 nm. The Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 sample was used as an electrode material for rechargeable lithium ion batteries, and the electrochemical measurements were carried out at room temperature. The Li2Fe0.5Mn0.5SiO4 electrode delivered a first discharge capacity of 230.1 mAh/g at the current density of 10 mA/g in first cycle and about 162 mAh/g after 20 cycles at the current density of 20 mA/g.     

以Mn3O4为锰源合成高性能LiMn2O4正极材料

以Mn3O4为锰源,采用固相反应法,在较低的温度(650℃)制得尖晶石LiMn2O4正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安和恒流充放电等技术对其相组成、微结构和电化学性能进行表征。结果表明该正极材料结晶良好,一次粒径约为150 nm。它的电化学性能,尤其是循环性能,明显优越于在较高温度合成的LiMn2O4。在电流密度为74 mA?g-1时,测得比容量为128 mAh?g-1,在1 480 mA?g-1时,比容量为105 mAh?g-1;在室温、148 mA?g-1充放电200次循环后,容量保持率为93%。     

LiAl0.05Mn1.95O4正极材料锂离子嵌脱动力学研究

采用超声辅助溶胶凝胶法成功制备了LiAl0.05Mn1.95O4正极材料,并利用循环伏安和电化学阻抗谱研究了不同合成方法对LiAl0.05Mn1.95O4正极材料锂离子嵌脱动力学的影响.结果表明:超声辅助溶胶凝胶法制备的尖晶石材料具有更好的可逆性和最小的电荷转移电阻;LiMn2O4(sol-gel)、LiAl0.05Mn1.95O4(sol-gel)和LiAl0.05Mn1.95O4(UASG)的交换电流密度分别为2.57×10-2、4.16×10-2、5.08×10-2mA.cm-2,固相锂离子扩散系数分别为3.27×10-10、4.94×10-10、6.91×10-10cm2.s-1,表明超声辅助溶胶凝胶法制备的样品具有较好的锂离子嵌脱动力学.     

纳米絮状Li_4Ti_5O_(12)的水热法合成及性能的研究

为解决高温烧结制备的锂离子电池负极材料Li4Ti5O12易团聚、形貌差的问题,采用水热低温烧结法,以钛酸丁酯、氢氧化锂分别为钛源和锂源,异丙醇为溶剂,制备纯相Li4Ti5O12。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面测试仪对样品进行表征,采用恒流充放电法对钛酸锂进行电化学性能评价。结果表明,在400℃低温煅烧后可得到单一纯相尖晶石型Li4Ti5O12,所制备样品为具有大比表面积的纳米絮状粉体,表现出良好的电化学性能,在常温条件下,以0.1C倍率进行充放电,首次放电容量达到155.7mA·h/g,经50次循环后容量仍保持约143mA·h/g,容量保持率达到91.8%。     

由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究

以MnSO4为原料、氨水为沉淀剂、空气为氧化剂,制备高纯Mn3O4。研究溶液pH值、反应温度以及催化剂对产物中Mn离子沉淀率和Mn含量的影响。结果表明:沉淀终点pH值为9.5时,Mn离子的沉淀率最大,达75.3%;当使用催化剂NH4Cl、控制氧化温度为40℃时,获得产物的Mn质量分数为71.5%、粒径小于200 nm,为高纯Mn3O4。     

固溶处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢的相和组织的影响

通过对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢进行1000℃、1050℃及1100℃的固溶处理试验,探讨了固溶处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢的相和组织的影响规律,确定了制备某型飞机上的高压无扩口导管钢材的最佳固溶处理温度.     

金属有机物热分解法制备Bi4Ti3O12薄膜的工艺研究

由硝酸铋和钛酸丁酯原料出发,采用金属有机物热分解法（ＭＯＤ）制备了铁电钛酸铋薄膜;对先体溶液进行了红外光谱和差热分析,研究了旋转甩胶工艺和烧结温度与膜厚的关系,由Ｘ射线衍射和扫描电子显微镜分析了薄膜的物相和断面形貌,得到：在４５０￣６５０℃较低烧结温度下即可合成钛酸铋致密多晶薄膜。薄膜厚度随烧结温度增高而减小,在５００￣６５０℃范围内基本呈线性,温度每增高５０℃膜厚减小约５％。