Li_(1+x)Ni_(0.166)Co_(0.166)Mn_(0.667)O_(2.175+x/2)正极材料的喷雾干燥法合成及电化学性能

采用喷雾干燥法制备锂离子电池用层状富锂锰基正极材料Li(1+x)Ni0.166Co0.166Mn0.667O(2.175+x/2)(x=0.3,0.4,0.5,0.6),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、等离子体发射光谱(ICP)、热重-差热分析(TG-DSC)、比表面积、粒度分布和恒流充放电等测试手段对材料的结构、形貌及电化学性能进行表征。结果表明:所制得的富锂锰基正极材料为三方层状结构(mR3)的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2和单斜层状结构(C2/m)的Li2MnO3组成的固溶体,且具有多孔球形形貌。当x=0.4时,材料具有最优的电化学性能。在2.0~4.8 V电压范围内,25 mA/g电流密度下材料的首次放电比容量高达277.5 mA·h/g,20周循环后容量保持率达95.3%,500 mA/g电流密度下放电比容量仍达192.5 mA·h/g。     

锂二次电池新型正极材料FeF3（H2O）0.33的制备及电化学性能研究

用水热法制备FeF<3(H2O)4.5前驱体,在惰性气体保护下将前驱体制备成含微量水的FeF3(H2O)0.33,FeF3(H2O)0.33与乙炔黑球磨制备成锂二次电池新型纳米级的复合正极材料.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究了材料的结构和电化学性能.结果表明,所制备的FeF3是含微量水的FeF3(H2O)0.33,具有典型正交晶系结构,并且所制备的材料粒径均匀.FeF3(H6O)0.33/C复合材料在充放电倍率为0.1C和电压范围在2.0～4.5V内,具有较高的放电比容量和容量保持率.其首次放电比容量为190mAh/g,在循环30次后容量保持率为第2次的86%.     

固相法合成LiFePO4/C正极材料的电化学性能

以廉价原材料FeSO4·7H2O为铁源,以蔗糖为碳源,采用固相法合成了锂离子电池正极材料--LiFePO4/C复合材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试技术对不同铁源合成的LiFePO4/C复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究.结果表明:合成的样品具有均一的橄榄石型结构,以FeSO4·7H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的循环性能和高倍率放电性能均优于以FeC2O4·2H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的;由FeSO4·7H2O合成的LiFePO4/C复合材料的5C倍率放电比容量为105.9 mA-h/g,经循环30次后,容量仍高达105.2 mA-h/g.     

前处理工艺对Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2正极材料结构、形貌和电化学性能的影响（英文）

以[Ni1/3Co1/3Mn1/3]3O4和氢氧化锂为原料,分别采用球磨法和液相法前处理工艺制备层状正极材料Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2。采用X？射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、恒流充放电等手段对材料的物理和电化学性能进行表征。结果表明：采用不同前处理工艺制备出的Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2材料在结构、形貌和电化学性能上有较大差异;与球磨处理法制备的材料相比,采用液相法前处理工艺制备的Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2不但保持了前驱体较好的球形形貌,同时还具有较好的循环稳定性和倍率性能;该样品在20mA/g电流密度下,首次放电容量为178mA·h/g,50次循环后,容量保持率达98.7%;在1000mA/g电流密度下,样品容量为135mA·h/g。     

锂二次电池新型正极材料BiO0.1F2.8的制备及性能研究

通过液相反应合成了BiO0.1F2.8且在合成过程中加入活性炭,制备了BiO0.1F2.8/C.用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),充放电测试等对两种材料的结构和电化学性能进行了研究.XRD和SEM测试结果表明,合成的BiO0.1F2.8和BiO0.1F2.8/C均为简单六方晶型,属P63/mmc空间群,并且两种材料的颗粒分布均匀、结晶规则,呈棱柱形结晶,加入活性炭能使BiO0.1F2.8颗粒尺寸减小.将两种材料作为正极,与金属锂组装成锂二次电池,在1～4.5V电压范围内,以不同放电倍率充放电测试,发现BiO0.1F2.8/C电化学性能有明显的改善,在0.05C放电时其质量比能量高达613Wh/kg.     

锂离子电池用Na-Mn-O材料的合成及应用

Na-Mn-O材料可作为离子交换法制备层状LiMnO2的前体,同时也可以直接作为锂离子电池的正极材料,被认为是锂二次电池研究中很有前景的新型材料。本文重点介绍了Na-Mn-O材料的晶体结构、制备方法,以及以该材料为前体,通过离子交换法合成的LixMnO2正极材料的结构与电化学性能。同时讨论了Na-Mn-O材料在锂二次电池、钠离子电池以及其它一些方面的应用,分析了Na-Mn-O材料作为未来锂二次电池正极材料的发展趋势。     

碳化钙骨架碳负极材料的制备及电化学性能

以碳化钙为原料、新鲜氯气为刻蚀剂,在400～700℃范围内制备碳化钙骨架碳作为锂离子电池新型负极材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附实验、恒流充放电、交流阻抗(EIS)等对碳化钙骨架负极材料进行表征及电化学性能测试,并探讨制备温度对碳化钙骨架碳结构和电化学性能的影响.结果表明:所有温度下制备的碳化钙骨架碳均为无定形碳材料,但随着制备温度的升高,材料出现部分石墨化倾向;600℃制备的碳化钙骨架碳具有良好的电化学性能,在0.1 C充放电时,首次放电比容量为890.9 mA·h/g,可逆容量为335.4mA·h/g,循环30次后的可逆容量为266.8 mA·h/g.     

以Mn3O4为前驱体制备尖晶石型LiMn2O4及其性能

采用改进的固相反应法合成了高性能的锂离子电池正极材料LiMn2O4。首先,以廉价的MnSO4为原料,通过水解氧化法制备纳米级Mn3O4前驱体;然后,将Mn3O4和Li2CO3混合均匀,在750℃固相反应20 h,得到尖晶石型LiMn2O4。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对Mn3O4前驱体和LiMn2O4样品进行表征,用充放电测试和循环伏安技术对LiMn2O4样品进行电化学性能研究。结果表明:所制备的LiMn2O4具有完整的尖晶石型结构,且晶体粒子分布均匀。所制备的LiMn2O4材料在3.0~4.4 V之间,室温(25℃)下,在0.2C倍率下首次放电比容量为130.6 mA.h/g;在0.5C倍率下首次放电比容量为127.1 mA.h/g,30次循环后,容量仍有109.5 mA.h/g,且样品具有较好的高温性能。     

Preparation of NaV1−xAlxPO4F cathode materials for application of sodium-ion battery

The effects of Al doping on the electrochemical properties of NaVPO4F as a cathode material for sodium-ion batteries were investigated. Al-doped NaV1-xAlxPO4F （x=0, 0.02） samples were prepared by a simple high temperature solid-state reaction involving VPO4 and NaF for the application of cathode material of sodium-ion batteries. The crystal structure and morphology of the material were studied by Flourier-infrared spectrometry（FT-IR）, X-ray diffractometry（XRD） and scanning electron microscopy（SEM）. The results show that NaV1-xAlxPO4F （x=0, 0.02） has a typical monoclinic structure. The effects of Al doping on the performance of the cathode material were analyzed in terms of the crystal structure, charge-discharge curves and cycle performance. It is found that NaV0.98Al0.02PO4F shows an improved cathodic behavior and discharge capacity retention compared with the undoped samples in the voltage range of 3.0-4.5 V. The electrodes prepared from NaV0.98Al0.02PO4F deliver an initial discharge capacity of 80.4 mA.h/g and an initial coulombic efficiency of 89.2%, and the capacity retention is 85% after 30th cycle. Though the Al-doped samples have lower initial capacities, they show better cycle performance than Al-free samples.     

MoO_3包覆对锂一次电池CuF_2正极材料性能的影响

通过球磨CuF_2和MoO_3的混合物,制成CuF_2/MoO_3复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究CuF_2/MoO_3复合材料的结构和电化学性能.结果表明:MoO_3晶粒均匀地附着在CuF_2的表面,形成均匀的导电网,从而使制备的CuF_2/MoO_3复合材料具有高导电性,可作为锂一次电池正极活性材料.以0.1C倍率放电,截止电压为1.5 V,CuF_2/MoO_3复合材料放电比容量高达483mA·h/g,放电电位平台为2.5 V,明显高于CuF_2正极材料的278 mA·h/g,接近其理论容量528 mA·h/g.