烧结温度对LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2物理及其电化学性能的影响

以共沉淀法制备出的球形Ni0.5Co0.3Mn0.2(OH)2为前驱体,以碳酸锂为锂源,通过高温固相法合成了球形LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2正极材料。通过热重分析(TGA/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分布、以及电化学性能的测试考查了不同烧结温度对LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2的物理性能及电化学性能的影响。结果表明,900℃下烧结得到的LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2晶体结构完整、球形形貌规则、粒度分布均匀,并表现出了优异的电化学性能,0.2 C首次放电容量达到了166.7 mA.h/g;1 C首次放电容量为151.6 mA.h/g,20次循环后,容量保持率高达97.9%。     

锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2合成工艺优化

以球形三元前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2以及LiOH.H2O为原料,用正交实验优化锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2合成工艺,考察烧结温度、保温时间以及锂与金属元素(Ni、Co、Mn总量)物质的量比等因素对材料电化学性能的影响。得到最佳条件:烧结温度为800℃,保温时间为12 h,锂与金属元素物质的量比为1.06。按最佳工艺合成的样品在0.2 C、1 C首次放电比容量分别为165.1 mA.h/g和151.6 mA.h/g,且表现出良好的循环稳定性。     

高压LiNi0.5Mn1.5O4的机遇与挑战

阐述了具有尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4的晶体结构与合成方法,分析了LiNi0.5Mn1.5O4在高功率锂电池应用中遇到挑战,介绍了纳米化、金属离子掺杂和表面包覆等应对方法。展望了该材料在下一代锂离子电池中的应用前景。     

Al2O3包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子电池正极材料

综述了Al2O3包覆LiNi(1/3)Co(1/3)Mn(1/3)O2锂离子电池正极材料的研究现状与进展,并评述了其制备方法和包覆改性;讨论了包覆改善该正极材料性能的机理;提出了这种正极材料的研发过程中的一些问题并对其未来的发展前景作了展望。     

5V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4研究进展

随着锂离子电池的发展应用,高比能量、使用寿命长、安全环保的锂电池,已经成为各种便携式电子产品的首选供电,并已逐步进入我们的生活领域。开发大容量和高电压性能的新型正极材料尤为重要。其中锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4嵌锂电位高达4.7 V,循环性能好,能量效率高,在手机、电动汽车、航空等领域具有很好的发展前景。综述了近年来LiNi0.5Mn1.5O4的一些制备方法以及电化学性能的研究进展。     

ZnF2包覆对锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的性能影响

本文用溶胶凝胶法制备了LiNi0.5Mn1.5O4正极材料,然后用ZnF2对其进行表面包覆。XRD测试表明,包覆处理没有影响材料的晶体结构,EDS、SEM和TEM测试表明,2wt%ZnF2在LiNi0.5Mn1.5O4表面形成了约7 nm厚的均匀包覆层。对未包覆、1wt%、2wt%、3wt%包覆后的材料进行电化学性能测试对比,发现包覆后都能减弱电解液与基体间的相互作用,较大地稳定电极表面,提高了材料的电化学性能。其中,2wt%ZnF2包覆样品表现出最佳的电化学性能,0.2 C倍率下循环200圈后,其放电比容量维持在109 mAh/g,容量保持率为79.7%;在10 C时,放电比容量依然高达102.1 mAh/g;5 C高倍率下循环500圈后,放电比容量维持在94.2 mAh/g,容量保持率为85.6%。     

LiTi2（PO4）3表面包覆LiNi0.05Mn1.95O4及其性质

采用湿化学法在LiNi0.05Mn1.95O4表面包覆锂离子导体LiTi2(PO4)3。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、电位阶跃、交流阻抗技术对合成产物进行物相、形貌和电化学分析。结果表明:LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4与未包覆LiNi0.05Mn1.95O4具有相似的X射线衍射结果,LiNi0.05Mn1.95O4包覆LiTi2(PO4)3前后的锂离子扩散系数变化不大,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4颗粒边界和轮廓变得模糊。LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4的比容量略低于未包覆LiNi0.05Mn1.95O4,且随着LiTi2(PO4)3包覆量的增加而减小,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4循环性能得到了大幅提高。     

不同铝源对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的包覆改性研究

分别以纳米氧化铝、氢氧化铝及异丙醇铝为原料,采用液相浸渍法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料进行氧化铝包覆,考察不同包覆源在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料表面进行氧化铝包覆后对材料电化学性能的影响。SEM及XRD结果显示,产物为层状α-NaFeO2结构,氧化铝均匀包覆在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料表面。充放电性能测试结果表明,在3种铝源中,以异丙醇铝为包覆源的材料性能最佳：在3.0~4.6 V的电压下,0.1 C倍率下首次放电比容量为196.1 mA·h/g, 1 C下循环50周后容量保持率为95.6%。     

表面包覆对LiNi0.5Mn1.5O4电极材料循环性能改善研究

能量密度是判断锂离子电池技术用于混合动力汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)应用的关键参数,因此增加锂离子电池中的插层化合物的容量有利于提高锂电池的能量密度.采用氧化物涂层来抑制电解质与LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的氧化副反应.由于纳米Al2 O3不活泼且不能插入或提取锂离子,Al2O3导致LiNi0.5Mn1.5O4电极容量降低.在1 C下经过40次充放电循环后,涂覆有5％纳米Al2O3的LiNi0.5Mn1.5O4具有72.94％容量保持率,结果表明纳米Al2O3涂层对于改善LiNi0.5Mn1.5O4材料的循环性能没有显著影响.     

MgF2包覆对正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

通过浸渍法在正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的表面包覆MgF2,通过XRD、SEM、交流阻抗（EIS）分析、充放电测试研究了不同量MgF2包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的结构与电化学性能的影响。结果表明,MgF2以非晶态形式包覆于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料颗粒的表面,当包覆量为3%（物质的量分数,下同）时,三元正极材料具有优良的电化学性能,在3.0~4.6 V充放电范围内0.1C充放电倍率下,首次放电比容量为196.3 mA·h/g,1C循环50次后容量保持率为95.7%,55 ℃高温下1C循环50次后容量保持率为93.3%。     

5V正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4-x)F_x(x=0,0.1)的流变相法制备与表征

采用流变相法结合高温热处理制备LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0,0.1)。用X射线衍射、扫描电镜和电化学测试等手段对合成材料进行了表征。结果表明,F的掺入抑制了LiNi0.5Mn1.5O4颗粒长大,增强了Li+在固相中的扩散能力,改善了电极与电解质溶液之间的界面性质,有效地提高了LiNi0.5Mn1.5O4的循环性能和倍率性能。0.2C放电时LiNi0.5Mn1.5O3.9F0.1的首次放电容量达到147.8mA.h/g,经80次循环后平均每次循环的容量衰减仅为0.0068%。而0.5C和2.0C放电时首次放电容量达到0.2C放电时的94.2%和83.8%。     

高电压LiNi0.5Mn1.5O4正极材料现状及展望

LiNi0.5Mn1.5O4正极材料具有高能量密度、三维的锂离子传输通道、无毒、安全性高等优势,成为近些年来锂离子电池领域中最具有研究前景的材料之一.介绍了LiNi05Mn15O4正极材料的结构,综述了LiNi05Mn15O4材料常见的制备和改性方法,着重介绍了LiNi05Mn1.5O4微米级单晶形貌对材料性能的影响,并结合当前研究进展对LiNi0.5Mn1.5O4材料未来的发展趋势进行展望.     

空气气氛中合成LiNi0.7Co0.3O2及其AA电池电化学性能

采用共沉淀法合成LiNi0.7Co0.3O2正极材料,采用X射线(XRD)和扫描电镜(SEM)表征不同温度下合成的材料,并研究了材料的电化学性能。结果表明:750℃空气气氛下合成的材料的结构较规整和有序度更好,电化学性能最好。4.2V首次放电比容量达到143 mAh/g,100次循环后仍保持在125.4 mAh/g,循环性能优良。     

退火工艺对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料 电化学性能的影响

采用共沉淀法合成LiNi0.5Mn1.5O4正极材料并对其进行退火处理,研究退火温度对材料电化学性能的影响。结果表明,退火温度会导致LiNi0.5Mn1.5O4正极材料中Mn3+含量的变化,进而影响材料的倍率性能和循环性能。其中,625 ℃退火8 h所制备的样品表现出最好的电化学性能,其0.2 C倍率首次放电容量为130.8 mA·h/g;1 C倍率首次放电容量为126.5 mA·h/g,50次循环后,容量保持率高达100.8%。     

正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的电化学性能研究

为适应新能源汽车对动力电池材料高功率的性能要求,采用固相机械活化法制备了具有尖晶石结构的5 V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,并对所得样品进行了XRD分析、形貌观察、电化学性能测试等分析和表征。结果表明:实验得到的样品为纯相尖晶石结构,微观形貌为直径在10～15μm的八面体,且室温下首次放电(0.2 C)容量在130 mA.h/g左右,50次循环容量保持率为89%。     

Ag2O2/TiO2复合材料制备及其催化杀菌性能

采用液相沉淀法制备Ag2O2/TiO2复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征,分析复合颗粒的形态结构及包覆情况,检测了样品的杀菌和催化性能。结果表明:球形的Ag2O2颗粒均匀分散在二氧化钛表面。Ag2O2的引入显著提高了二氧化钛的杀菌性能。无需紫外灯照射,样品对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌有较强的抑制作用;以甲基橙为目标污染物,在20W紫外灯照射和灯距15cm的测试条件下,质量比1:2复合的Ag2O2/TiO2的材料有更好的光催化活性。     

5 V尖晶石型无钴LiNi0.5Mn1.5O4正极材料进展综述

作为下一代锂离子电池或固态电池的候选正极材料,镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4正在吸引研究者的兴趣。本工作介绍了LiNi0.5Mn1.5O4的晶体结构、合成方法、电化学反应机制、材料的电学属性以及材料的优势,同时介绍了目前阻碍其产业化应用所存在的技术障碍：高温循环差、过程库伦效率低、金属溶出及相变、高电压下电解液分解、全电池产气等。针对存在的主要技术问题,深入讨论分析其内在的原因,并总结了若干材料层面的解决思路：微观形貌调控、新黏结剂匀浆策略、掺杂、包覆、高电压电解液匹配、制备过程控制、全电池应用研究等,另外还推测了可能的应用场景。LiNi0.5Mn1.5O4材料的商业化应用还有赖于电池层面的精细结构设计。综述目的是希望研究者更加关注LiNi0.5Mn1.5O4材料的产业化应用研究。     

锂盐用量对Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料电化学性能的影响

以球形前驱体Mn0.6Ni0.2(OH)1.6及碳酸锂为原料,通过高温固相法合成富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对不同锂盐用量条件下得到的Li1.2Mn0.6Ni0.2O2的结构和形貌进行了表征,并对其进行了电化学性能测试。结果表明:当锂盐用量过量4%时,合成的Li1.2Mn0.6Ni0.2O2的晶体结构最完整、球形形貌更规则、电化学性能优异。在0.2 C和1.0 C下首次放电比容量可达250.7、235.2 m A·h/g;1.0 C下循环50次后,容量保持率为86.86%。     

0.7Li2MnO3-0.3LiNi1/2Mn1/2O2的共沉淀制备及电化学性能

本文通过共沉淀法合成了0.7Li2MnO3-0.3LiNi1/2Mn1/2O2这种正极材料,并对这种材料的结构、相组成和微观形貌进行了表征,并且进行了电化学性能测试。结果表明这种电极材料在循环测试中比容量能达到100mAh.g-1,后续循环稳定性较好。     

高性能低镍三元正极复合材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/V2O5的表面活性剂辅助水热法制备及其电化学性能研究

采用表面活性剂辅助水热法制备出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/V2O5三元正极复合材料,探讨了该复合材料形貌、结构并研究了其电化学性能.实验结果表明,使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂,用1％V2O5对材料进行包覆,获得了均匀、紧密的复合材料颗粒.在2.5～4.6 V电压、0.5 C放电倍率条件下,首次放电量达到201.516 mAh/g,容量保持率高,具备良好的循环稳定性与倍率性能.表明所制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/V2O5三元正极复合材料具有良好的电化学性能.