锂离子电池正极活性物质研究

详细分析了3种可作为锂离子电池正极活性物质锂钴氧化物、锂镍氧化物及锂锰氧化物的优势与不足,特别分析了充放电过程中可能引起的正极活性物质结构变化,讨论了提高锂锰氧化物结构稳定性的方法,测试了一种商品化锂锰氧化物的物化特性,合成了钴掺杂锂锰氧化物并研究其性能,提出了一种结构稳定的锂锰氧化物合成新方法。     

锂锰氧化物的湿化学合成研究进展

阐述了各种湿化学合成方法的基本原理 ,评述了沉淀法、胶体化学法、水热法及离子交换法等湿化学方法合成锂锰氧化物的研究进展。其中溶胶 凝胶法和Pechini法所得产物的均匀性好 ,比表面积大 ,容量较高 ,但其流程相对较复杂 ;水热法和离子交换法合成锂锰氧化物的研究还处于起步阶段 ,但其展示了一步反应法合成锂锰氧化物的良好前景     

掺杂元素对LiMn2O4结构和性能的影响

用价廉的氧化物取代锂离子电池正极活性物锂钴氧化物,是锂离子电池进一步发展及扩大其应用领域的重要保证。锂锰氧化物是最有希望的正极活性物质。但锂锰氧化物的不稳定性制约着它的应用。如何获取结构稳定的锂锰氧化物成为当今锂离子电池研究的热门课题。用掺杂方法被认为是稳定锂锰氧化物结构的有效方法,本文综述了近期掺杂锂锰氧化物的合成及性能的研究状况。     

掺杂元素对LiMn2O4结构和性能的影响

用价廉的氧化物取代锂离子电池正极活性物锂钴氧化物 ,是锂离子电池进一步发展及扩大其应用领域的重要保证。锂锰氧化物是最有希望的正极活性物质。但锂锰氧化物的不稳定性制约着它的应用。如何获取结构稳定的锂锰氧化物成为当今锂离子电池研究的热门课题。用掺杂方法被认为是稳定锂锰氧化物结构的有效方法 ,本文综述了近期掺杂锂锰氧化物的合成及性能的研究状况     

复合Li1.01CoxCr0.2-xMn1.8O3.95F0.05的合成与电化学性能研究

采用柠檬酸络合法合成了尖晶石型锂锰氧化物(Li1.01Mn2O4)和钴、铬、氟复合掺杂锂锰氧化物(Li1.01CoxCr0.2-xMn1.8-O3.95F0.05)。XRD分析表明所合成的样品仍为尖晶石结构。研究发现:在循环使用过程中,尖晶石锂锰氧化物容量的损失在反应第一步主要是由于Jahn-Teller效应,而在反应第二步则主要是由于锂和锰晶格位置的错动;钴、铬、氟复合掺杂可有效改善锂锰氧化物的循环性能,对其高温性能也有一定的改善。     

层状锂锰氧化物制备及性能改进

锂锰氧化物作为锂离子电池的正极材料 ,具有很好的应用前景 ,特别是层状锂锰氧化物 ,理论容量高达 2 85mAh/ g。着重论述了层状锂锰氧化物的制备方法 ,如高温固相反应法、离子交换法、乳胶干燥法等 ,讨论了相应的电化学性能、结构特征、目前存在的问题     

尖晶石型锂锰氧化物正极材料的研究进展

概述了尖晶石锂锰氧化物的合成技术和电化学性能改进两方面的研究进展,并介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4的研究工作。对高温反应而言,包括高温固相反应法、熔融浸渍法、微波烧结法及其他改进的方法;在低温反应方法中,主要讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法及乳化干燥法等。对尖晶石锂锰氧化物的各种制备方法中存在的优缺点进行了比较和评述。从比容量、循环性能及高温性能三个方面对尖晶石的电化学性能进行了综述。提高比容量,改善循环性能,尤其是高温下的循环性能将是今后LiMn2O4研究的发展方向。     

锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展

综述了近年来锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展。主要阐述了尖晶石型Lix Mn2O4和正交晶系Li MnO2的制备方法、晶体结构、充放电容量和电化学特性。目前锰酸锂的制法主要是高温固相反应和溶胶 凝胶法,通过探索新的合成方法和掺杂其他金属离子来改善循环稳定性是今后锂锰氧化物的研究趋势。同时,层状LiMnO2因其比容量高也逐渐成为目前研究的热点。     

锂离子蓄电池锂锰氧化物正极活性材料

综述了锂离子蓄电池正极活性材料锂锰氧化物目前的研究进展。介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4、无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和盐岩o-LiMnO2的研究工作。掺杂和表面处理是提高尖晶石LiMn2O4电化学性能的主要手段。无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和岩盐o-LiMnO2具有比尖晶石LiMn2O4更高的比容量,但有放电电压低和循环性能差的缺点。掺杂、表面处理和合成短程有序、长程无序的岩盐o-LiMnO2将成为今后锂锰氧化物材料的研究发展方向。     

LixMnO2的熔盐浸渍法合成和性能

采用熔盐浸渍法合成了用于可充锂电池的正极材料锂锰氧化物(LixMnO2),使用原子吸收光谱、充放电测试、X射线衍射、傅立叶红外光谱等方法对合成产品的化学成分、电化学性能及结构进行了分析,确定了最佳锂锰配比为0.30∶1.00。将Li0.30MnO2作为正极材料的2016型扣式锂电池,在2.00~3.25 V之间,用0.5 mA电流100%DOD充放电时,循环30次后的容量衰减了7.3%;2.0 mA电流100%DOD充放电时,循环20次后的容量保持率为89.4%。     

小型熔融碳酸盐燃料电池及电池堆的性能

以辊轧工艺制备的多孔金属镍板作阳极 ,多孔氧化镍板作阴极 ,以流延法制备的LiAlO2 陶瓷膜为电解质板 ,以(Li0 .62 K0 .3 8) 2 CO3 为电解质 ,组装了电极面积为 12 0和 3 12cm2 的单电池 ,考察了单电池在升温过程中开路电压和内阻的变化情况 ,以及不同的工作条件对电池和输出功率的影响。在单电池发电成功的基础上 ,分别组装了由 3片和 8片单电池构成的电极面积为 3 2 8.8cm2 的小型熔融碳酸盐燃料电池堆 ,并测定了电池堆的电压和输出功率。试验表明 ,随着工作温度的提高 ,单电池和电池堆的开路电压和输出功率均显著提高 ,并且 ,经过若干天的连续发电 ,其电压和输出功率基本不变 ,说明自制的LiAlO2 电解质板具有良好的热机械强度 ,而电极材料也保持了良好的电催化性能。试验还表明 ,在相同的工作条件下 ,由 3片和 8片相同的单电池组成的电池堆的电压和输出功率分别为单片电池的 3倍和 8倍 ,这表明使用该结构的单电池有望串联成输出功率更高的较大型的电池堆 ,以满足熔融碳酸盐燃料电池的基础研究之用。     

国产石墨作为锂离子蓄电池负极材料的性能

主要研究了典型国产石墨的排列结构和直接作为锂离子蓄电池负极材料的电化学性能。结果表明不同的石墨产品 ,其排列结构和电化学性能存在较大差异。并且直接用于锂离子蓄电池负极材料还存在着容量和效率偏低 ,松装和振实密度小 ,循环不是很理想的问题 ,需要对其进行有效的改性处理 ,以满足电池性能和工艺要求。通过对国产石墨进一步包覆处理后 ,其物理性能和电化学性能都得到了明显的改善     

锂离子蓄电池钒系正极材料的研究进展

综述了锂离子蓄电池中钒系正极材料的研究和发展。对钒的氧化物V2 O5和V6O13 以及钒酸锂系化合物Li1 x V3 O8、LiNiVO4、Li6V5O15和LixV2 O5等电极材料的特点、合成方法、放电容量和循环性能等作了总结。比较详细地介绍了钒的氧化物V2 O5在充放电过程中结构变化的情况、钒酸锂系化合物Li1 xV3 O8的结构特点、在充放电过程中物相的变化情况和容量衰减的原因 ,以及最近几年提出的旨在提高其容量的几种新的合成方法。对最近研究热点之一的V2 O5凝胶和其衍生物质Cu0 .1V2 O5干凝胶的研究情况也作了介绍。     

锂离子电池正极材料Li1.2V3O8的合成及性能研究

以Li2CO3和NH4VO3为原料,采用柠檬酸溶胶—凝胶法合成了Li1.2V3O8。通过对前驱体的热分析,选定了低温合成Li1.2V3O8的适宜煅烧温度。用FTIR和XRD分析了产物的结构,测试了Li1.2V3O8的电化学性能。实验结果表明,热处理温度对产物的电化学性能影响较大,放电容量随前驱体煅烧温度的上升而下降,但模拟电池的循环性能却随煅烧温度的上升而好转。     

Li/FeS2电池放电性能的研究

对Li/FeS2电池进行了研制,得到了生产工艺和技术参数.研究了改善Li/FeS2电池放电性能的两种方法:一是在正极中加入活性物质添加剂;二是增加电解液中无机盐成分.结果表明:在正极中加入金属单质和氧化物以及增加电解液中无机盐含量,Li/FeS2电池的放电容量和放电平台都有显著改善.综合不同放电制度的测试结果,最佳添加剂用量为金属单质0.5%、氧化物3%、无机盐0.4%.     

锂电池Li/ICl_3体系的研究

本电池体系由Li正极,多孔石墨电极和电解质溶液组成。电解质溶液是由有机溶剂(碳酸丙烯酯或硝基苯)和溶解在该溶剂中的活性物质(ICl_3)及支持电解质构成。该电池体系和放电性能可以和锂—卤素电池体系(Li/Cl_2)比拟,且具有其独特的优点。     

高温固相法制备LiMnO2及其掺杂改性

采用高温固相法合成了正交LiMnO2及其掺杂改性的LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08和Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过扫描电镜对材料的表面形态进行了分析,通过恒电流充放电和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08、Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的结构比未掺杂的LiMnO2表现出较少的阳离子混排和跺堆层错,其中材料Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的电化学性能最佳,该材料以0．2C的倍率循环充放电,最大放电比容量可达129．28mAh／g,50次循环后放电比容量仍保持在124．26mAh／g以上,容量保持率为96．12％。     

铅粉储存期与蓄电池性能的关系研究

铅粉储存过程是非常重要的,本文较为系统地研究了不同储存期铅粉及由其制造的电池的相关性能,得出了铅粉储存期与电池性能相关的结论.