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钴铁复合氧化物粉末,并用X-射线衍射(XRD)对其结构进行了分析、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,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中、尺寸为25 nm的钴铁复合氧化物;充放电过程中从40周到50周,钴铁复合氧化物放电比容量由268.9 mAh/g衰减到250.2 mAh/g,放电容量保持率较高(93%),说明纳米钴铁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。     

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%。     

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%。     

Fe_3O_4/C纳米材料的简易制备及其电化学性能

以三氯化铁FeCl_3·6H_2O、尿素CO(NH_2)_2和葡萄糖为原料采用一步水热法制备出前驱体,经过热处理后制备出了Fe_3O_4/C纳米材料。当热处理温度为500℃时前驱体分解为Fe_3O_4/C材料,热处理温度升高到600℃时产物中有FeO和单质Fe出现。所制备的Fe_3O_4/C纳米材料的电化学性能优于商品化纳米Fe_3O_4,600℃下热处理产物循环稳定性最好,在0.2 C的电流密度下循环100次后可逆比容量为648 mAh/g,这可能是由于原位生成的单质铁增加了电极颗粒之间的导电性。     

一种合成锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的新方法

以LiNO3、Ni(CH3COO)2·4 H2O、Co(CH3COO)2·4 H2O和Mn(CH3COO)2·4 H2O为原料,采用共沉淀-燃烧法在空气中合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.采用原子吸收光谱仪(AAS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和充放电测试仪对合成产物的成份、形貌、结构和性能进行了表征.实验结果表明,所合成的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结晶良好,粒度适中,大小均匀,具有α-NaFeO2型层状有序结构和良好的电化学性能,在2.5～4.35 V电压区间充放电,其首次放电比容量达到169.05 mAh/g,第50次循环的放电比容量仍有152.83 mAh/g.在深度充电状态下具有良好的结构稳定性.     

有机体系电化学电容器研究的进展

对有机体系电化学电容器按负极活性物质进行了分类综述.与无机体系相比,活性炭与LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2组成的体系比功率高,循环性能较好,但需提高比能量;石墨体系工作电压可达4.5V,循环寿命较长;Li4Ti5O12体系的安全性能好,比能量较高,但需提高功率性能.     

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。     

高温固相法合成的Li4-xAlxTi5O12的性能

采用高温固相法合成了锂离子电池负极材料Li4-xAlxTi5O12(x=0、0.05、0.10、0.15或0.20)。用XRD、SEM、循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电测试,研究了产物的晶体结构和电化学性能。制备的Li4-xAlxTi5O12具有良好的尖晶石结构,其中Li3.90Al0.10Ti5O12的电化学性能较好,以0.5C循环的首次放电比容量为162.21mAh/g,第50次循环的放电比容量为151.91mAh/g,容量保持率为93.65%。     

锂离子电池正极材料Li[Li0.20Ni0.128CO0.136Mn0.536]O2的研制

采用共沉淀法得到前驱体M(OH)2(M=Ni、Co、Mn)后与氢氧化锂(LiOH·H2O)进行高温固相反应得到锂离子电池正极材料Li[Li0.20Ni0.128Co0.136Mn0.536]O2,并对该材料进行Al2O3包覆.通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和电化学测试手段对产物的结构、形貌以...     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的合成及其过充电性能

考察了温度对合成材料的影响,并对材料进行不同倍率的过充电测试.经过XRD、恒流充放电、循环伏安等测试得出,800℃保温16h时合成的LiNi1/3Co1/3 Mn1/3 O2具有稳定的α—NaFeO2层状晶体结构,材料电化学性能最好,最大放电容量为158.9 mAh/g(2.4～4.3 V),110次循环后,容量保持率...     

正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的表面包覆改性研究

采用共沉淀结合固相反应方法合成了富锂的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2正极材料,并分别以CeO2和AlF3对这种材料进行了表面包覆改性。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)等方法表征材料的结构和形貌。所合成的球形Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料为层状晶体结构。AlF3可以均匀包覆在Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料表面,包覆层厚度约为2 nm。AlF3包覆后富锂材料的电化学性能提升效果优于CeO2。AlF3包覆量为1%时,该富锂三元氧化物正极材料的首次充放电效率、容量保持率及倍率性能得到了显著的提高。EIS分析表明,AlF3包覆可避免富锂三元氧化物正极材料与电解液的直接接触,降低了传荷阻抗,从而有效提高了材料的电化学性能。     

负极材料Li4Ti5O12的改性及其电化学性能的研究

以CH3COOLi·2 H2O和Ti(OC4H9)4为原料,C6H15NO3为络合剂,CH3CH2OH为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备Li4Ti5O12材料,并且复合掺杂Mg、Mn、Ni、Co四种金属。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜、电化学阻抗(EIS)分析研究了材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明:掺杂Mn、Mg两种金属的Li4-x MgxTi5-yMnyO12材料,其中x=0.02,y=0.02时所制备的Li3.98Mg0.02Ti4.98Mn0.02O12样品,具有良好的电化学性能。在1～2.5V进行充放电,0.1C时,首次放电容量达到154.7 mAh/g。在0.2C、0.5C、1.0C下循环20次后,稳定在107.2、99.3、73.9 mAh/g。再次进行0.1C充放电时,放电比容量为110.8 mAh/g,容量保持率为75%。掺杂金属改善了Li4Ti5O12材料的导电性,提高了该材料的倍率性能以及循环性能。