锂离子电池新型负极材料研究

介绍了锂离子电池新型负材料Sn-Ni合金的研究，报导了采用不同的电镀液和不同的电沉积工艺制备的Sn-Ni合金。分析和测试结果表明：采用电沉积法制备的Sn-Ni合金可与Li发生可逆反应，氧化峰出现的电压低，可用作锂离子电池负极材料，用氟化物镀液及在低电流密度下制得的Sn-Ni合金电化学性能较好。但用Sn-Ni合金作为锂离子负极材料其循环性能仍有待于进一步提高。     

软化学法合成层状结构LiMnO2阴极材料

研究了以氢氧化锂和醋酸锰为原料,用软化学法制备锂离子蓄电池阴极材料LiMnO2。用X射线衍射法确定了材料的结构及其结构转变,结合循环伏安法研究了材料组织结构与电化学性能之间的关系。实验结果显示,层状结构LiMnO2的最佳热合成温度是600 ℃,随着温度升高,材料由层状结构向尖晶石结构转变,层状结构中Mn原子的最密排原子面(003)重排成为尖晶石结构的(111)面;而部分层状结构材料(104)原子面上的Li原子发生转移,Mn原子重排形成尖晶石LiMn2O4的(400)原子面,这两个原子面的面间距不一样,造成XRD图谱上(104)峰的位置上出现新的衍射峰,并且由于原子面上原子种类和排布方式的不同,衍射峰强度也发生变化。热处理温度升高,使材料中相伴出现杂相Li2MnO3和尖晶石型的LiMn2O4,破坏材料的层状结构,降低电化学性能。     

溶胶凝胶法锂离子电池正要材料LiMn2O4的制备及表征

研究了以氢氧化锂和醋酸锰为原料,用溶胶－凝胶法制备作为锂离子二次电池的正极材料的LiyCrxMn2-xO4(x=0.05,0.08,0.12;y=1.00,1.05,1.10)。用X射线衍射法对样品进行分析,证实其结构仍然是尖晶石结构。实验结果显示,对于尖晶石Li0.05Cr05Mn1.95O4的最佳热合成温度是750℃,而合成LiyCrxMn2-xO4样品的晶体学参数和电化不性能在很大程度上受锂和铬的含量的影响。综合考虑循环寿命和容量密度,Li1.05Cr0.05Mn1.95O4的性能最好,循环的改善主要是因为掺杂后结构更稳定。     

原位XRD研究合成尖晶石LiMn2O4的相变机理

采用高温原位XRD方法对合成尖晶石LiMn2O4的相变机理进行研究，确定了合成尖晶石LiMn2O4的适宜温度区间。对不同温度点得到的尖晶石LiMn2O4的晶胞参数进行计算，发现晶胞参数α与热处理温度基本呈线性关系。     

高压锂离子电池正极材料LiCoPO4的研究进展

橄榄石结构的LiCoPO4具很高的能量密度、比能量,以及高达4.8V（Li/Li＋）的电压平台,有望成为高电压、高容量的新一代锂离子电池正极材料。本文主要介绍了这种高压锂离子正极材料的晶体结构和反应机理,制备该材料的主要方法,以及针对这种材料电导率低的缺陷,国内外所做的改性研究,并对该材料的未来发展进行了展望。     

锂离子电池正极材料 LiNi0.70Co0.20M0.10O2软化学合成及结构与性能

采用软化学的方法合成了LiNi0.70Co0.20M0.10O2(M=Al, Mn)锂离子电池正极材料, 分析了材料的结构及电化学特性. XRD分析发现采用软化学法合成的两试样其衍射峰比较尖锐, 强度较高, 说明试样结晶良好, Al、 Mn均达到了连续固溶, 形成了LiNi0.70Co0.20M0.10O2(M=Al, Mn)固溶体. 采用两种方法初步估算了LiNi0.70-Co0.20Al0.10O2在充放电过程中的扩散系数的数量级为10-11～10-12cm2/s; 采用软化学法制备的LiNi0.70-Co0.20M0.10O2(M=Al, Mn)正极材料无论从结构还是电化学性能上均表现出较好的综合性能.     

Al2O3包覆LiMn2O4正极材料的合成和电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石LiMn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构，在电化学性能测试中，发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触，阻止了电解液对尖晶石的侵蚀，抑制锰离子在电解液中的溶解和由此带来材料结构的改变，以及与电解液中微量的HF反应，避免了HF对锰离子溶解的加速作用。从电化学循环测试后材料的X射线图谱上可以发现，LiMn2O4材料包覆Al2O3后，可以在很大程度上抑制循环过程中MN5O8杂相峰的出现。     

锂离子电池正极材料LiNi0.7Co0.3O2的研制

介绍了采用LiCH3COO·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O为原料,通过均匀沉淀法合成锂离子电池正极材料LiNi0.7Co0.3O2;X-射线衍射分析表明,所得材料为层状结构的单一固溶体相.电化学性能研究表明,在750℃烧结20小时所制得的试样,首次充放电容量分别达到197.26 mAh/g和148.02 mAh/g,且循环性能优良.     

尖晶石LiMn2O4的结构性能与嵌脱锂动力学探讨

采用液相法混合得到的先驱体在不同的温度进行热处理可以合成尖晶石LiMn2O4正极材料;随热处理温度的提高,点阵参数a增大,晶格畸变减小,结晶完善程度提高,容量及循环性能提高,750～850℃温度范围处理的试样其结构可能存在如下相变过程:LiMn2O4(立方相)→LiMn2O4-δ(立方相)→LiMn2O4-δ(四方相);当温度高于850℃时发生的从立方相向四方相的转变使结晶有序度反而降低,性能下降;通过电化学嵌脱锂动力学研究发现随热处理温度升高,锂离子在电极材料中的扩散系数增大。     

Al2O3包覆LiMn2O4阴极材料的动力学研究

在尖晶石LiMn2O4颗粒表面包覆Al2O3,获得结构稳定、循环性能优异的锂离子蓄电池阴极材料。采用X射线衍射研究材料晶体结构,通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗(EIS)来研究锂离子在材料中脱嵌和嵌入的动力学机理。电极材料包覆Al2O3以后,交流阻抗图谱上显示有两个半圆和一条斜线,而未包覆的LiMn2O4只有一个半圆和一条斜线。这表明经过Al2O3包覆后,LiMn2O4活性材料与电解液的直接接触被隔断。相应的等效电路也给出,以评估反应动力学。