纳米铁锡钴复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米铁锡钴复合氧化物粉末,并用X-射线衍射对其结构进行了分析、透射电镜对其形貌进行了表征并测试了充放电和循环性能。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较均匀、尺寸为20 nm的铁锡钴复合氧化物;充放电过程中从30周到50周,铁锡钴复合氧化物放电比容量由292mAh/g衰减到269 mAh/g,放电容量保持率较高(92%),说明纳米铁锡钴复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

纳米钴铜复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米钴铜复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,透射电镜对其形貌进行了表征,通过充放电和循环试验,对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的钴铜复合氧化物;充放电过程中从40周到50周,钴铜复合氧化物放电比容量由316 mAh/g衰减到309 mAh/g,放电容量保持率较高(98%),说明纳米钴铜复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

纳米锡铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米锡铁复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,用透射电镜(SEM)对其形貌进行了表征,对其充放电和循环性能等电化学性能进行了测试.结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的锡铁复合氧化物;充放电过程中从20～50周,锡铁复合氧化物放电比容量由285,6 mAh/g衰减到279.1 mAh/g,放电容量保持率较高(98％),说明纳米锡铁复合氧化物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.     

纳米铜镍复合氧化物的制备与电化学性能

采用水热法制备了锂离子电池负极材料纳米铜镍复合氧化物粉末,并用X射线衍射对其结构进行了分析,透射电镜对其形貌进行了表征,充放电和循环性能等对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用水热法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为15 nm的铜镍复合氧化物;充放电过程中,从40周到50周,铜镍复合氧化物放电比容量由386mAh/g衰减到326 mAh/g,放电容量保持率较高(85%),说明纳米铜镍复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

石墨烯纳米片-氧化亚钴负极材料制备与表征

采用水热法结合500℃高温焙烧制备了新型高性能锂离子电池负极材料石墨烯纳米片-氧化亚钴(GNS-CoO)复合材料。采用XRD及TEM等手段对石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料结构和形貌进行表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料的循环性能明显优于氧化亚钴,以200mA/g进行充放电得到首次放电比容量为1040.2mAh/g,50次循环后放电比容量为1027.8mAh/g,显示出良好的循环稳定性。     

碳包覆改性制备高倍率钛铌氧化物TiNb2O7

钛铌氧化物TiNb_2O_7具有大功率充放电,长循环寿命,高理论容量的特点,是开发高能量密度锂离子电池有前景的负极材料之一。然而,TiNb_2O_7(TNO)的电子传导率差和Li+扩散系数低是其显著缺点和需要改进的难点。采用高能球磨和碳包覆改性,制备碳包覆改性的纳米钛铌氧化物材料TNO-0.02C。在1 C倍率下,TNO-0.02C的放电比容量为280mAh/g,而未进行碳包覆改性的TNO材料的放电比容量为240 mAh/g。在20 C大倍率充放电下,TNO材料仅表现出135 mAh/g的放电比容量,而TNO-0.02C的放电比容量达到154 mAh/g。在1 C倍率下,TNO-0.02C和TNO两种材料在循环100次后,放电比容量没有显著降低。结果表明,采用葡萄糖作为碳源对钛铌氧化物TNO进行包覆改性后,其电化学性能显著提高。     

泡沫镍上生长纳米片ZnCo_2O_4负极材料

采用水热法和烧结法在泡沫镍基底上制备锂离子电池负极材料钴酸锌(ZnCo_2O_4),用XRD、SEM分析物相结构与形貌,用恒流充放电、循环伏安测试电化学性能。合成的ZnCo_2O_4纳米薄片呈横竖交错的叶状。ZnCo_2O_4/泡沫镍复合电极可缓冲充放电过程中的体积膨胀效应,改善体系的循环性能。以100 m A/g的电流在0.01~3.00 V循环,首次放电比容量为1 301.7 mAh/g,首次库仑效率为85.5%,循环50次,可逆比容量仍保持在1 249.5 mAh/g。     

柠檬酸含量对纳米正极材料LiCo0.05Mn1.95O4的影响

在溶胶凝胶法中,螯合剂的含量对材料的性能有较大的影响。采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了尖晶石掺钴锰酸锂LiCo0.05Mn1.95O4粉末。利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、恒流充放电、电化学阻抗(EIS)、循环伏安(CV)等分析方法研究了柠檬酸含量对材料的结构和电化学性能的影响。充放电结果表明,当柠檬酸和总金属离子摩尔比为1∶1时制备出的材料具有良好的电化学性能;在3.0～4.3 V之间进行充放电,0.1 C下,材料首次放电比容量达到120.7 mAh/g,循环10次后保持在118.2 mAh/g,1 C下循环20次后放电比容量保持在80 mAh/g左右。SEM表明材料是纳米级别。     

球形Ni(OH)2表面覆钴及其性能

为了提高球形Ni(OH)2的电化学性能,在球形Ni(OH)2表面喷涂钴盐溶液,通过烘干、碱化等工序后得到的覆钴球形Ni(OH)2,对它进行了XRD、粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,并制备成样品电池进行测试.包覆3.0%钴的材料导电性好,振实密度为2.05g/ml,制成的电极1 C放电比容量为260 mAh/g,10 C放电比容量为228 mAh/g.     

以玉米芯为碳源的碳/硫复合正极材料的制备和研究

采用磷酸活化法制备玉米芯活性炭,并将其与单质硫热复合制备了碳/硫正极复合材料。通过XRD、BET、SEM等材料分析测试手段,对材料的物理化学性能进行了分析,利用循环伏安和电池充放电对材料的电化学性能进行了测试。测试结果表明,玉米芯活性炭能抑制多硫化物的溶解,减少活性物质硫的损失,从而提高碳/硫复合材料的放电比容量和循环性能。在0.2mA/cm2的电流下首次放电比容量高达761.2mAh/g,循环20次后放电比容量仍有683.2mAh/g,容量保持率达89.75%。     

固相反应法制备Sn-SnO-Zn纳米负极材料

用固相反应法合成了纳米尺寸的Sn-SnO-Zn复合氧化物粉末,研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.XRD、SEM及电化学性能测试的结果显示:在800℃下焙烧的样品,首次放电比容量为772 mAh/g,首次库仑效率为60.1%,经20次循环后,放电比容量为376 mAh/g;在600℃下焙烧的样品,首次放电比容量为641 mAh/g,首次库仑效率为49.4%,经20次循环后,放电比容量只有272 mAh/g.     

纳米NiO负极材料的制备及电化学性能

分别用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在500℃下煅烧2 h,得到NiO。用XRD、SEM、充放电和交流阻抗测试对NiO的结构、形貌和性能进行分析,探讨了嵌脱锂行为。用乳液沉淀法制备的纳米NiO材料更均匀、粒径更小。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V循环,第30次循环时,用乳液沉淀法和直接沉淀法制备的材料的充电比容量分别为427.3 mAh/g、325.0 mAh/g,容量保持率分别为76.9%、39.9%。     

LiCoxNi0.5-xMn1.5 O3.95 F0.05:5V锂离子电池正极材料

为改善锂锰氧化物的电化学特性,采用溶胶-凝胶法合成了钴、镍、氟复合掺杂型锂离子电池正极材料LiCoxNi0.5-x Mn1.5O3.95F0.05(x=0,0.1,0.25).XRD分析表明:该复合氧化物仍为尖晶石结构;电化学性能测试结果显示:当x取值0.1时,在3.5～5.1 V电压范围内以0.12 mA/cm2的电流密度进行充放电循环时,LiCo0.1 Ni0.4 Mn1.5O3.95 F0.05材料具有较好的循环特性,初始放电容量可达139 mAh/g.     

覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x的制备、结构与电化学性能

采用化学沉淀法制备了覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料,并用XRD、SEM和粒度分布仪研究了材料的晶体结构、表观形貌和粒度分布,以恒流充放电实验测试了以其为正极活性物质组装的MH/Ni试验电池的充放电性能.结果表明:覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x样品具有α-Ni(OH)2型晶体结构,采用覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料制备的MH/Ni试验电池的最高放电比容量为424.53 mAh/g,600次循环后的放电比容量(395.24 mAh/g)仍为其最高放电比容量的93.1%.     

锂离子电池Sn-Co-C复合负极材料的合成与研究

以纳米金属氧化物和酚醛树脂为原料,采用喷雾干燥法得到前驱体,经高温碳热还原后制备了核壳结构的Sn-Co-C复合负极材料。通过XRD、SEM和TEM分析表明,生成的纳米尺度的Sn-Co合金颗粒均匀分布于碳微球内部。恒流充放电测试表明Sn-Co-C复合负极材料,首次可逆比容量为391 mAh/g,经过100次循环后比容量为307.1 mAh/g,容量保持率为78.5%。由于碳微球对纳米合金颗粒的分散包覆,缓解了充放电时的体积膨胀,抑制了纳米合金颗粒的团聚,从而使其具有较高的可逆比容量和较好的循环性能。     

纳米Si/C复合微球材料制备及电化学性能表征

通过高温热解法合成不同纳米硅含量的Si/C复合微球材料并对其形貌及电化学性能进行了探究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒电流充放电和循环伏安测试等技术对样品进行表征分析。电化学测试结果表明:当样品中的硅含量为8%(质量分数)时,制备的纳米Si/C复合微球负极材料在100 m A/g的电流密度下,首次可逆充电比容量为532.0 mAh/g,循环100次后,比容量可稳定在321.8 mAh/g。该结果归因于无定形碳良好的导电性及较高的比表面积。     

Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-ySnyO2材料的合成及性能研究

采用碳酸盐共沉淀法制备Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-ySnyO2(y=0,0.01,0.02,0.05,0.10)。通过XRD、SEM测试对其晶型结构、组织形貌进行了分析,交流阻抗法(AC)和充放电性能测试对其电化学性能进行了研究。实验表明,制备的样品均具有较好的层状结构,其中Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.98Sn0.02O2性能最佳,以0.5C循环充放电时,首次放电比容量达到173.31mAh/g,30次循环后,放电比容量为149.55mAh/g,容量保持率为86.29%。     

β-Ni(OH)2的制备及电化学性能

用低热固相反应法制备-βNi(OH)2样品,用XRD和SEM研究了样品的晶体结构和表面形貌;采用恒流充放电和循环伏安测试研究了样品的电化学性能,结果表明:低热固相反应法合成的-βNi(OH)2样品比化学沉淀法制备的样品可逆性好,放电比容量更大(最高分别为266 mAh/g和236 mAh/g),放电电压平台更高。     

正极材料Li3V2(PO4)3的制备及性能

采用碳热还原法制备了Li3V2(PO4)3锂离子电池正极材料,通过XRD、循环伏安和充放电测试对样品的性能进行了研究.结果表明:所合成的Li3V2(PO4)3样品属于单斜晶系;样品(850℃,16 h)以0.2 C倍率充放电,首次充放电容量分别是129 mAh/g和121 mAh/g;循环30次后,放电容量为104 mAh/g.     

掺钛、钴、镍的Li-Mn-O尖晶石的电化学性能研究

由掺钛电解二氧化锰与氢氧化锂及掺杂剂烧结制备掺钛或掺镍-钛或掺钴-钛的尖晶石锂锰氧化物样品。在4.6～2.5V电压范围和1C倍率的电流下充放电时,600℃掺钛样、600℃和750℃的未掺杂样的初始容量分别为205mAh/g、189mAh/g和207mAh/g;将经过40循环测试并以充电态存放3个月的600℃掺钛样、600℃和750℃未掺杂样再次充放电时,初始放电容量分别为175mAh/g、135mAh/g和126mAh/g,在40循环中平均1次循环的容量衰减率分别为0.4%、1.1%和1.3%。循环伏安实验表明,掺钛明显改善充放电反应的可逆性。拉曼分析表明,掺钛对充电态样品的Mn-O键有明显的增强作用。XRD(X射线衍射)分析表明,600℃掺钛样具有立方晶格,晶轴a为0.8242nm。因此,掺钛可以明显改善样品的放电性能和充电态存放性能。