优化锂离子电池锰酸锂正极片的工艺

考察活性物质含量、导电剂含量、粘结剂含量及制片压力等因素对锂离子电池锰酸锂正极片电化学性能的影响。通过正交实验L3 3 (9)确定制作锰酸锂正极片的最佳工艺。优化后的制片工艺能够正确反映锰酸锂活性物质的电化学性能     

控制结晶法制备球形锰酸锂的研究

采用控制结晶法制备出球形MnCO3前驱体,经预处理后得到多孔隙球形Mn2O3,与Li2CO3研磨混料,高温煅烧合成了结晶完整的球形尖晶石型LiMn2O4。比较了普通高温固相法与控制结晶法对锰酸锂电化学性能的影响,结果表明,后者制备得到的球形锰酸锂具有更高的可逆容量和更好的循环稳定性能。常温下,普通高温固相法合成的锰酸锂初始放电比容量为129.12mAh/g,100次循环后容量保持率仅77.38%。而准确化学计量的球形锰酸锂初始放电比容量为129.40mAh/g,100次循环后,容量保持率为95.28%;富锂球形锰酸锂首次放电比容量为116.28mAh/g,经150次充放电循环后,放电比容量为112.95mAh/g,容量衰减率为2.86%,平均每个循环仅衰减0.019%。锰酸锂的球形形貌愈完整,其电化学性能亦愈优越。     

层状镍钴锰酸锂三元正极材料的研究进展

层状镍钴锰酸锂(LiNi1-x-yCoxMnyO2,NCM)三元正极材料因高比容量、低成本以及对环境友好的特点受到广泛关注,但也存在阳离子混排、岩盐相生成与氧损失、表面残余锂、电极/电解液界面副反应和颗粒裂纹等问题,导致循环稳定性与倍率性能较差.对以上问题的形成原因以及解决手段进行综述.众多研究结果表明:元素掺杂、表面...     

层状锰酸锂的制备及改性

采用离子交换法制备了锂离子蓄电池正极材料层状锰酸锂(m LiMnO2),并对其进行了掺杂改性研究,优化了层状锰酸锂及其前驱体(Mn2O3)的制备条件。采用X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)分析及电化学方法对所得试样进行了表征和测试。结果表明未掺杂的m LiMnO2具有很高的首次不可逆容量(130mAh·g-1),并且循环中容量衰减很快。对m LiMnO2进行掺杂Cr3 、Al3 和Co3 等的改性研究,结果表明掺杂能显著改善m LiMnO2的循环性能,降低首次充放电过程中的不可逆容量;其中Co和Al是掺杂效果较好的元素。     

表面包覆改性尖晶石锰酸锂正极材料

用Co01 x/zrO2对尖晶石正极材料LiMn204进行了包覆,对包覆尖晶石LiMn204的电化学性能进行了研究,结果表明:CoO1 x/ZrO2包覆LiMn204在3.0～4.4 V之间呈现稳定的循环性能,常温100次循环,容降11%,50℃高温下循环250次容降25%.包覆LiMn20450次循环放完电静置10min的开路电压值为3.25～3.36 V(充电截止电压分别为4.2～4.4 V),而未包覆LiMn204则分别为3.69～3.75 V(充电截止电压分别为4.2～4.4V).包覆后的LiMn204扩散系数循环后变化较小.     

固相法合成大颗粒尖晶石锰酸锂正极材料

采用固相法一次合成尖晶石锰酸锂(LiMn2O4),研究了掺杂V及合成时间对材料的影响;用感应耦合等离子体(ICP)、XRD、SEM、激光粒度分析(LPS)、BET和充放电测试,对材料进行分析。相对于未掺杂的材料,在850℃下保温12h合成的掺杂V的LiMn2O4具有更完整的结晶度、光滑的颗粒表面,粒径增至16.76μm,比表面积减至0.258 m2/g;以0.5C在3.0~4.3 V充放电,25℃和55℃时循环30次的容量保持率分别提高了2.86%和4.13%。     

锰酸锂动力电池高低温性能研究

研究了锰酸锂动力锂离子电池在不同温度下(-20℃和65℃)的充放电性能。结果表明:当温度降到-20℃时,锂离子电池的恒流充电容量仅为充电总容量的6.2%,恒压充电时间延长;相应的放电电压平台也降低。当温度高于65℃时,电池的充电容量仅为常温充电容量的20.8%,充电过程迅速结束,放电性能显著降低。     

Mg、F掺杂镍锰酸锂正极材料的制备及性能研究

采用固相烧结+高速气流雾化工艺制备LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料,采用液相离子掺杂方式制备Mg、F掺杂的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料。利用SEM、XRD、DLS等对材料微观形貌、结构、粒度分布进行表征,利用恒流充放电测试研究电化学性能。结果表明,与未掺杂样品相比,Mg、F掺杂的LiNi_0.5Mn_1.5O₄电极具有优异的倍率性能(5 C放电比容量为114.12 mAh/g)和循环稳定性(1 C条件下150次充放电后,容量保持率在96.5%)。Mg、F掺杂的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料纳米化程度提高、结构稳定性增强、界面阻抗降低,从而材料的高倍率放电及循环性能得到了提升。文章提供了一种改善镍锰酸锂极材料电化学性能的有效途径,具有较高的市场推广价值。     

锰酸锂动力电池失效分析

针对商业化的锰酸锂(LiMn2O4)动力电池,研究其各种常见的失效模式(容量衰减、泄气或漏液、热失控和集流体腐蚀等)及失效原因。结果表明:温度是造成锰酸锂动力电池容量衰减、热失控、泄气或漏液的重要应力;集流体腐蚀行为主要受电解质盐的影响,其次受表面状况、溶剂、电解液中的杂质、温度等方面的影响。     

尖晶石型锰酸锂的制备方法

尖晶石型锰酸锂(Li Mn2O4)以成本低廉、资源丰富和安全性好等优点,成为动力锂离子电池的理想正极材料。但尖晶石锰酸锂的循环寿命低,特别是高温条件下循环寿命更低;存储时产生容量衰减,高温条件下更明显,限制了其应用。介绍了尖晶石型锰酸锂的晶体结构特点以及国内外在尖晶石型锰酸锂制备方面的研究进展。     

一次颗粒高温动力型锰酸锂制备方法

采用共沉淀法制备一种在原子级别混匀、粒度分布集中的前驱体,有效地控制前驱体的化学成分、相成分,减小粒度分布范围。通过掺杂和烧结工艺使材料由烧结型转变为结晶型。如此通过掺杂和形貌控制得到电化学性能优异的高温动力型锰酸锂。     

锰酸锂晶体显微结构对电池电气性能的影响

介绍了不规则锰酸锂、球形锰酸锂和单晶锰酸锂三种不同形貌锰酸锂的合成工艺。采用显微图像测试方法对样品形貌及结构进行测试,研究它们的性能。对分别使用三种锰酸锂作为原材料制备而成的纽扣电池、软包电池进行电池循环、差热分析法(DTA)等测试,分析材料形貌在材料结构和热稳定性方面的作用。测试结果表明,单晶锰酸锂(LMO)综合性能最佳,尤其循环性能和热稳定性;不规则LMO各项性能指标均表现不佳;球形LMO多数性能指标居中,除倍率放电能力最优。     

锂离子电池正极材料稀土掺杂的研究进展

总结了各种常用锂离子电池正极材料的优点和缺陷;论述了近年来锂离子电池正极材料稀土掺杂的研究进展;重点介绍了不同掺杂工艺、稀土掺杂元素种类、掺杂量对正极材料结构、形貌、电化学性能的影响。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的复合改性研究

为了提高LiFePO4的充放电性能,通过高温固相法合成了Li0.98M0.02FePO4/C(M=Cr、W)及Li1.03M0.02Fe0.98PO4/C(M=Zr、Ni)两类橄榄石型正极材料。运用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射X射线谱(EDX)和电化学测试对合成产物的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能进行了表征。结果表明:Li0.98Cr0.02FePO4/C的放电比容量最高达到157.3mAh/g,且多次循环后容量几乎无衰减;在大电流充放电倍率下,材料依然能保持优良的循环性能,Li0.98W0.02FePO4/C首次放电比容量可达130.2mAh/g,10次循环后容量保持率为97%。离子掺杂和碳包覆改性能有效地提高LiFePO4的比容量和循环性能。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的改性研究

磷酸铁锂(LiFePO4)作为新兴的一种Li+动力电池正极材料,具有安全性好、价格低廉、循环性能好、结构稳定等其他锂离子材料无可比拟的优点,是现代商业化锂离子电池首选的正极活性材料.综述了LiFePO4正极材料的充放电机理及提高LiFePO4电化学性能的改性现状:表面包覆、掺杂金属离子及纳米颗粒改性.最后指出利用纳米粒...     

氟化尖晶石锰酸锂LiMn_2O_(4-z)F_z锂电池正极材料研究

研究了电动工具、电池车等对安全性和成本要求较高的应用领域所需要的改性尖晶石型LiMn2O4电池正极材料。首先研究了LiMn2O4与LiF混合物的热处理反应过程,采用LiF对预先合成的LiMn2O4进行后处理,并研究了处理温度对材料的比表面积和高温循环性能的影响。结果表明,LiF/LiMn2O4混合体系在500℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;热处理温度越高,形成的材料比表面积大幅度减小,由处理前的2.0m2/g减小为1.1m2/g;600℃条件下处理材料的首次比容量为118.1mAh/g,但是循环30次的容量保持率仍然可以达到89%。     

溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料

溶胶凝胶法制备材料具有突出的优越性。正极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,锂离子蓄电池正极材料合成是锂离子蓄电池研究的热点。综述了用溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的研究现状,该工艺已经取得了很大的进展,但仍未工业化。对其发展方向作了展望,认为其发展方向为掌握溶胶凝胶工艺规律,研究开发新的溶胶凝胶工艺路线,对材料进行了表面改性,早日实现溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的工业化。     

锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池以高能量密度、高比容量、无记忆效应及对环境友好等优点被认为是理想的能量储存和转换方式。锂离子电池性能的持续提升主要取决于正极材料的研究进展,综述了几种主要正极材料的研究进展,指出复合材料是未来锂离子电池正极材料的重要发展方向。