以MnPO_4/辛二胺为前躯体合成正极材料LiMnPO_4/C

先通过沉淀法制得MnPO_4/辛二胺前驱体,然后引入LiNO_3高温煅烧得到LiMnPO_4/C复合材料。使用X射线衍射和扫描电子显微镜表征了LiMnPO_4/C相态和形貌,并通过组装模拟半电池测试了材料的电化学性能。结果表明:通过这种方法得到了纯相的LiMnPO_4/C,材料颗粒尺寸范围在10nm~30nm,并有部分碳膜能够均匀包覆在材料表面,从而增加了材料的导电性。充放电测试0.05C放电比容量达120.1mAh/g,0.1C循环15圈后容量仍保持在110mAh/g左右。本文首次提出了以MnPO_4/辛二胺为前驱体合成LiMnPO_4正极材料的方法,为得到高性能的LiMnPO_4提供了新的研究途径。     

碳包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料性能影响

通过共沉淀法合成了高振实密度的球形锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2并对其进行了碳包覆改性,对产物进行了XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明合成的原材料的振实密度达到2.17g·cm^-3。碳包覆没有改变原材料的晶体结构,材料具有较好的α-NaFeO2型层状结构;电化学测试结果表明适量的碳包覆能提高原材料的循环性能和倍率性能。     

锂离子电池正极材料LiMnPO_4的制备及改性研究进展

从制备方法及改性研究两方面对锂离子电池正极材料LiMn PO4进行了介绍。综述了LiMn PO4的制备方法,分析了这些制备方法的优缺点。橄榄石型结构的LiMn PO4与LiFe PO4具有比较接近的理论比容量,而LiMn PO4的氧化还原电位较高,约4.10 V(vs.Li/Li+),同样条件下能够提供较高的比能量。但LiMn PO4的电子和离子电导率较低,直接导致了材料的电化学性能较差,限制了其实际应用。研究人员采取了表面包覆、纳米化、体相掺杂等方式进行改性,该材料的电化学性能得到了巨大的改进。     

Na取代对LiMn_2O_4正极电化学性能影响

高温固相反应方法合成了Li1-xNaxMn2O4锂离子电池正极材料。通过Na部分取代锰酸锂中的Li,期待能够弱化Jahn-Teller效应,提高锰酸锂的循环稳定性。实验结果证实了我们的预测。取代量为x=0.06时最佳。     

锂离子电池LiFePO4正极材料电化学性能改进

为了改进LiFeP04材料的电化学性能,以乙炔黑、柠檬酸、蔗糖三种物质作为碳源,采用高温固相法制备了LiFePO4,LiFePO4/C复合正极材料.通过XRD、SEM、CV测试和恒电流充放电等方法研究了材料的结构与电化学性能.测试结果显示,采用蔗糖为碳源制备的LiFePO4/C材料具有最好的充放电性能.在室温和0.2 ...     

聚乙烯醇为碳源LiFePO_4正极材料碳包覆研究

以聚乙烯醇(PVA)为碳源,比较一步法和两步法制备LiFePO_4/C正极材料的结构与电化学性能。然后用二步法合成一系列的LiFePO_4/C材料,其中聚乙烯醇的添加量分别为:0%,5%,10%和20%。通过XRD,SEM和恒流充放电等测试方法,研究了PVA添加量对LiFePO_4/C材料结构和电化学性能的影响。结果表明:经XRD和SEM测试发现,制得的材料均为橄榄石型结构,无杂质生成,且不同碳含量对材料的颗粒尺寸有一定的影响。当聚乙烯醇添加量为10%时,LiFePO_4/C材料以0.1 C充放电,放电比容量为155 m Ah/g;0.5 C 100次循环过后,容量保持率高达98%;其在0.1 C、0.5 C、1 C、2 C、5 C和10 C倍率下的放电比容量分别达到155、148、146、140、124和103 m Ah/g,合成的材料表现出良好的综合电化学性能。     

氟掺杂磷酸锰锂正极材料的性能研究

采用高温固相法合成了碳包覆的氟掺杂磷酸锰锂正极材料,通过X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)和电化学测试对材料进行了表征。所制备的材料平均粒径约为70 nm,碳在材料表面包覆完整,包覆厚度约为2~4 nm。制备的LiMn(PO4)0.985F0.045正极材料具有最佳的电化学性能,在0.2 C电流充放电条件下首次放电比容量112.7 mAh/g,经过20周的循环后容量基本没有下降,在2.0 C恒流放电时,放电比容量仍然保持在65 mAh/g左右,具有较好的倍率性能。     

碳包覆Fe3O4纳米负极材料的制备及电化学性能

以Fe(NO_3)_3·9 H_2O作为铁源、无水葡萄糖为碳源,利用水热法及高温煅烧法制备碳包覆Fe_3O_4纳米颗粒。通过控制不同C/Fe摩尔比,探究其对材料形貌结构及电化学性能的影响。研究表明:当C/Fe摩尔比为10时,碳包覆Fe_3O_4纳米颗粒具有完整的碳包覆结构且分散程度好、粒径均一,具有最优的电化学性能;在100 mA/g的恒定电流密度下循环100次后,可逆比容量为741.5 mAh/g,容量保持率可达65.9%。     

MgO/SiO_2/TiO_2包覆对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料性能的影响

采用喷雾干燥与高温固相法相结合制备了LiNi0.5Mn1.5O4正极材料,并对其进行MgO/TiO2/SiO2复合氧化物表面包覆改性。电化学测试表明:MgO/SiO2/TiO2包覆能够有效抑制电极/电解液界面副反应的发生,减少Mn和Ni在电解液中的溶解,显著提高LiNi0.5Mn1.5O4的倍率性能和循环稳定性。在室温2 C倍率时MgO/SiO2/TiO2包覆的LiNi0.5Mn1.5O4循环100次的容量保持率为96%,而LiNi0.5Mn1.5O4仅为89%。     

合成条件对LiFePO4正极材料性能的影响

采用二步固相法合成橄榄石型LiFePO4锂离子电池正极材料,研究了烧结时间和温度对材料性能的影响,采用XRD、SEM和充放电测试等对材料的结构、形貌和电化学性能进行了分析.结果表明:在750℃下烧结24 h合成的LiFePO4材料具有完整的结晶度、规则的晶体形貌和均匀的粒径(约0.5 μm),以0.2 mA电流充放电的首次放电比容量为136.1 mAh/g.     

共沉淀法合成正极材料LiMnPO4/C

以羧甲基纤维素(CMC)为碳源,用共沉淀法制备碳包覆磷酸锰锂(LiMnPO4/C).用XRD、SEM及恒流充放电等方法对样品进行了研究.样品具有橄榄石晶体结构,物相较纯,粒径细小且分布均匀,一次颗粒直径约为200nm.以0.05C倍率在2.0～4.5V循环,首次放电比容量为130 mAh/g,库仑效率为80％,循环20次的容量保持率为95％.     

碳包覆对CuFeS_2电化学性能的影响

FeS_2的理论比容量很高,但由于其室温循环可利用性很差,使其工业化应用受到了很大限制。CuFeS_2具有较好的光、电和磁性质,但其室温电导率较低,不能满足实际应用的要求。利用溶剂热方法对CuFeS_2进行碳包覆,以期改善Li/CuFeS_2电池的室温电化学性能。研究结果表明,碳包覆使CuFeS_2颗粒尺寸明显减小并且颗粒边缘更加圆滑。以其为活性物质装配锂电池,与CuFeS_2的放电曲线类似,分别在1.6和1.4 V出现两个放电平台。在60 mA/g电流密度下,首次放电比容量达到了563.2 mAh/g,接近CuFeS_2的理论比容量(583 mAh/g),比未包覆的CuFeS_2提高了约9.1%。在1 200 mA/g的高电流密度下,碳包覆CuFeS_2电极首次放电比容量达到了432.5 mAh/g,30次循环后的放电比容量仍可达到130 mAh/g,远高于纯CuFeS_2的比容量。循环伏安特性曲线以及交流阻抗谱测试结果表明,碳包覆使CuFeS_2电极的极化程度减小,电池的内阻下降,这从另一角度证实了碳包覆对CuFeS_2电化学性能的改善。     

锂离子蓄电池负极材料Co3O4的制备及性能

采用机械球磨制备了不同粒径的锂离子蓄电池负极材料Co3O4。经过长时间的机械球磨后材料混合均匀,颗粒尺寸被粉化至2.08μm。电化学性能测试表明随着球磨时间的不同,颗粒尺寸的细化,材料的首次嵌锂容量从945mAh/g提高到1018mAh/g,脱锂容量也由406mAh/g提高到632mAh/g。减小Co3O4粒度不仅可以提高Co3O4的可逆容量,而且改善了Co3O4的循环稳定性。过渡金属氧化物Co3O4作为锂离子蓄电池负极材料具有一定的应用前景。     

LiFePO_4正极材料倍率性能改善的研究进展

橄榄石型磷酸铁锂(LFP)作为锂离子电池正极材料,具有良好的电化学性能、平稳的充放电平台、稳定的充放电结构,而且无毒、无污染、安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛。然而由于其本身结构的缺陷,导致其倍率性能低下,这将直接影响该材料在动力汽车市场的应用。改善其倍率性能的方法主要有离子掺杂、表面包覆、合成纳米材料。以这几类改性方法为主线,综述了近年来LFP倍率性能改善的研究进展。     

AIPO4包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

采用共沉淀法在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2表面包覆AIPO4.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和充放电测试技术研究AIPO4包覆对正极材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能的影响.电化学性能测试结果表明:不同AIPO4包覆量对正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2物理性质、结构及电化学性能有显著影响.当采用AIPO4包覆量为1％时,循环性能最好,50次循环后,放电比容量仅降到176 mAh/g,容量衰减最小,只有1.7％.表现出良好的电化学稳定性,同时材料的倍率性能也明显提高.     

金属离子掺杂及碳包覆改善LiFePO4电化学性能

采用对LiFePO4进行单一金属离子掺杂(Zr)、复合掺杂金属离子(Mn,Zr,Ni)以及再进行表面碳包覆的方法,制得了粒子细微、粒径分布窄的Li1-xMxFePO4及Li1-xFePO4/C化合物.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所得样品的晶体结构、表观形貌和粒径分布进行了分析研究.用Li1-xFePO4/C作正极材料进行了电池的充放电测试,结果表明,材料的充放电平台相对锂电极电位为3.4 V左右,首次放电比容量为159 mAh/g,而且表现出了良好的循环性能和高倍率性能.     

石油沥青包覆对石墨负极电化学性能的影响

将沥青煤油溶液过滤后,与天然球化石墨充分混合,蒸发溶剂后真空炭化,获得锂离子电池用沥青包覆天然石墨负极材料,实验研究发现当沥青包覆量在一定范围内时,可明显降低天然石墨的比表面积,提高石墨负极材料的循环性能,同时石墨负极材料的可逆容量及首次充放电效率明显提高.当包覆量为8%时,炭化温度为1 100℃,首次充电比容量为367 mAh/g,首次库仑效率为94.5%,循环20次后可逆容量保持率为92%.可见沥青包覆改性后,天然石墨材料的电化学性能得到明显改善.     

不同铝源Al_2O_3包覆Li_(1.15)Ni_(0.17)Co_(0.11)Mn_(0.57)O_2电化学性能研究

分别采用硝酸铝[Al(NO_3)_3]、异丙醇铝(C_9H_(21)AlO_3)及纳米氧化铝(nano-Al_2O_3)为原料,通过不同方法对富锂层状氧化物正极材料Li_(1.15)Ni_(0.17)Co_(0.11)Mn_(0.57)O_2进行包覆改性,研究了不同铝源为原材料进行Al_2O_3包覆对Li_(1.15)Ni_(0.17)Co_(0.11)Mn_(0.57)O_2的结构和电化学性能的影响。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及电化学测试等方法来表征包覆前后Li_(1.15)Ni_(0.17)Co_(0.11)Mn_(0.57)O_2材料的表面形貌和电化学性能。研究结果表明,Al(NO_3)_3为铝源的包覆提高了电池的首次比容量、循环性能及倍率性能,以C_9H_(21)AlO_3为铝源的包覆层对电池的循环性能有比较好的提升。     

LiFePO4-LiMn2O4混合正极材料对电池性能的影响

通过微波反应合成具有亚微米尺寸的LiFePO4/C复合材料,并将LiFePO4/C和通过高温固相法合成的LiMn2O4按照一定的质量比均匀混合用作锂离子电池正极材料.电池充放电测试表明电池的循环性能随着LiFePO4量的增加逐渐变好,当LiFePO4与LiMn2O4的质量比在3∶2时电池具有较好的循环性能和较高的比功率.交流阻抗测试表明二者混合试用可以有效地降低电极过程的电荷传递电阻.最后分析了循环性能提高的原因.     

LiMnBO_3/C正极材料的合成及电化学性能的研究

采用流变相法方法,以Li OH·2 H2O、Mn Ac2·4 H2O和H3BO3为原料,柠檬酸为碳源,成功地合成了Li Mn BO3材料和碳包覆的Li Mn BO3/C复合材料。用XRD、TG、SEM等技术对材料的结构和形貌进行表征,并对其电化学性能进行了测试,结果表明:在电压范围为1.0~4.6 V,电流密度为10 m A/g的充放电条件下,Li Mn BO3/C的首次放电比容量达到了149 m Ah/g,而未包覆碳的Li Mn BO3的首次放电比容量只有63 m Ah/g。Li Mn BO3/C与Li Mn BO3相比,其电化学性能有了明显的改善,具有较高的可逆比容量和优良的循环性能。并对Li Mn BO3/C表现优良的电化学性能的原因进行了初步的探讨。