碳纳米管修饰钛酸锂的制备及性能

以碳纳米管(CNT)的乙醇分散液作为碳源,制备CNT修饰钛酸锂(Li4Ti5 O12).用XRD、场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试分析材料的结构和形貌,用恒流充放电测试研究材料的电化学性能.CNT的引入,抑制了晶体颗粒在烧结过程中的长大,产物的平均粒径为200～400 nm.Li4Ti5O12/CNT的比容量较高、倍率性能较好,在1.0～2.5 V充放电,0.2C、2.0C、5.0C和10.0C放电比容量分别为169.9 mAh/g、154.7 mAh/g、136.2 mAh/g和126.3 mAh/g;1.0C循环100次的容量保持率为99.2％.     

分散剂对钛酸锂浆料的影响

亚微米级别的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))颗粒在匀浆过程中容易发生团聚,影响到了浆料的加工性能。尝试了4种分散剂,研究了4种分散剂对钛酸锂浆料分散性的影响,通过过筛速率以及粘度稳定性筛选出最优分散剂TNNDIS。通过倍率测试、阻抗测试研究了TNNDIS对电化学性能的影响,添加质量分数在0.5%时,电化学性能最好。     

分散剂在钛酸锂制浆工艺中的应用

分析了KD-1分散剂在纳米级钛酸锂(Li4 Ti5 O12)负极材料制浆中的可行性.用循环伏安、充放电等测试研究了KD-1的电化学稳定性,研究了添加量及添加方式对浆料稳定性和流变性能的影响.KD-1可改善Li4 Ti5ol2浆料的稳定性及流变性能,添加量为0.1％～0.5％时,极片的电化学性能稳定.在加入粘结剂PVDF...     

锂离子电池负极材料钛酸锂的掺镁改性

以醋酸镁为掺杂源,采用二步固相法合成负极材料尖晶石型Li4-xMgxTi5O12(x=0、0.12、0.20、0.30和0.50),通过XRD、SEM及电化学等测试对材料的性能进行分析.当Li(A)位的Mg掺入量x≤0.20时,可获得具有单一尖晶石相的产物,Mg掺杂降低了合成材料的颗粒度及电极/溶液界面电荷转移阻抗,改性后的平均粒径为0.6 μn.x=0.20的材料在1.0～3.0V充放电,10.0C首次放电比容量为93.8 mAh/g,以5.0C循环200次,容量保持率为90.5％.     

复合碳源包覆钛酸锂材料及实装18650电池的性能

采用葡萄糖/碳纳米管对实验室制备的钛酸锂进行包覆改性,并选用商业化钛酸锂材料LTO-KDBR做对比,通过对材料的结构分析和电化学性能测试,为钛酸锂材料的产业化应用提供理论依据和指导。XRD测试表明实验室制备的钛酸锂材料LTO和LTO/C-4%与商业化产品LTO-KDBR的Li_4Ti_5O_(12)晶体结构相近,没有显著差别。SEM分析表明LTO和LTO/C-4%材料的颗粒均一性较差,存在2～3μm的较大颗粒,而LTO-KDBR材料为200～300 nm一次颗粒团聚而成。在10 C倍率下,LTO-KDBR的放电比容量为141.60 mAh/g,显著高于LTO和LTO/C-4%的比容量85.93和126.49 mAh/g。采用LTO-KDBR制备的18650电池,充放电循环500次后的放电容量保持率为88.7%,表明钛酸锂材料作为一种新型负极材料具有较好的大倍率充放电性能和长循环寿命。     

两步固相反应合成活性炭改性的钛酸锂

采用两步固相反应法合成活性炭改性的尖晶石钛酸锂( Li 4Ti5 O12),对样品进行了SEM、XRD、TEM、X射线能谱仪及充放电测试.添加的活性炭抑制了颗粒的成长,改性后颗粒的平均粒径为0.5 μm,改性前后样品均保持了较好的晶型.经活性炭改性的样品倍率性能得到改善,在1.0～3.0V充放电,0.2C首次放电比容量...     

高镍三元材料匹配钛酸锂负极电池的性能

研究形貌相近的高镍三元材料LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2(NCM)和LiNi0.8 Co0.15 Al0.05 O2(NCA).在3.0～4.3 V充放电,NCA半电池的0.10 C放电比容量为196.4 mAh/g,低于NCM的200.1 mAh/g,但1.00 C放电比容量高于NCM,体现了更好的倍率性能.匹配钛酸锂(Li4 Ti5 O12,LTO)制备比能量高于80 W·h/kg的32131型电池,倍率性能与半电池的变化趋势一致.以1.00 C放电,与NCM/LTO电池相比,NCA/LTO电池在-20℃下相对25℃的放电容量比率高4.8％、能量比率高4.6％、放电电压高13 mV,且温度越低,差异越明显,表明NCA/LTO电池的低温性能更好.直流内阻(DCIR)显示,50％DOD下,NCA/LTO电池的放电内阻和充电内阻较NCM/LTO电池分别低0.35 mΩ和0.17 mΩ,说明电池的极化更轻.以1.00 C在1.5～2.7 V循环600次,NCA/LTO电池的容量保持率为87.5％,低于NCM/LTO电池的97.9％.     

Nd3+掺杂对钛酸锂电化学性能的影响

采用固相法合成了Li4Ti5-xNdxO12(x=0、0.02、0.05和0.08).x=0和0.02的样品,XRD图中没有杂质峰;而x=0.05和0.08的样品,因为掺杂量过多,包含杂质相Nd2Ti3O8.7.电化学测试结果表明:Nd3+掺杂可改善高倍率时的循环稳定性,原因是Nd-O键的键能高于Ti-O键;Nd3+掺杂减小了钛酸锂的电荷传递阻抗,使倍率性能得以改善.     

球形Li_4Ti_5O_(12)/NC复合材料的制备及性能

以CH_3COOLi为锂源、Ti(OC_4H_9)_4为钛源、聚乙二醇(PEG)1000为碳源、CO(NH_2)_2为氮源,采用溶胶-凝胶法制备球形氮修饰碳(NC)包覆钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))复合材料。用XRD、X射线光电子能谱(XPS)和热重测试分析材料的晶型及元素组成,用SEM和透射电子显微镜测试分析结构。制备的材料呈球形,NC包覆未改变Li_4Ti_5O_(12)的晶型,但会导致烧结过程中部分Ti~(4+)还原成Ti~(3+)。恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试表明:NC包覆,可提高Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能,当NC包覆量为4.11%时,复合材料的循环性能最好,以1 C在0.8~2.5 V循环100次,仍保持103.5 mAh/g的比容量。     

焙烧温度对溶胶-凝胶法制备磷酸钒锂的性能

以柠檬酸为螯合剂和C源,采用溶胶-凝胶法合成了Li3V2(PO4)3。通过交流阻抗、恒电流充放电及XRD等进行测试和表征。结果表明,焙烧温度对材料电化学性能影响较大。700℃合成的样品综合电化学性能较好,首次放电比容量为105.6 mAh/g,循环10次后比容量保持在99.0%,并且晶体结构发育完整,粒度分布均匀。     

高温热解法制备Ni掺杂纳米MnO的性能

以醋酸锰和醋酸镍为原料,通过高温热解法制备掺杂5%金属Ni的纳米金属氧化锰(5%Ni-MnO)样品。用XRD、SEM对样品的晶型、颗粒形貌进行分析。5%Ni-MnO样品为均匀分布于50~100 nm的一次颗粒。恒流充放电测试结果表明:当电压为0~3.0 V、电流为0.2C时,5%Ni-MnO样品的可逆储锂比容量高达845.4 mAh/g,首次充放电库仑效率为77.1%。在5.0C倍率下,比容量仍高达407.4 m Ah/g。     

锂电池内部低温加热方法的研究

针对锂电池在低温下充放电性能迅速恶化的问题,文中在分析电池等效电路模型和温升模型的基础上,通过低温放电产生的内阻热加热电池。以加热过程的时间和容量衰减为优化目标,采用动态规划算法求解目标函数。通过仿真分析,对该加热方法的有效性和灵活性进行验证。仿真结果表明,该加热方法具有一定的优越性,可以满足锂电池在低温环境下的使用要求。该研究为我国锂电池低温加热方法的发展提供了参考和借鉴。     

水热法合成LiFePO4/C低温性能研究

以磷酸锂为锂源,葡萄糖为碳源采用CTAB模板水热法合成LiFePO4/C材料.采用XRD、SEM、TEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性.结果表明:添加2％的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,经600℃,2h固相烧成,得到的样品颗粒大小均匀,颗粒形貌为片状颗粒的聚集体,具有较小的交流阻抗和良好的低温充放电性能.     

Preparation and properties of Lanthanum lead zirconate titanate thin films by hydrothermal method

Abstract

Ferroelectric polycrystalline Lanthanum lead zirconate titanate (abbreviated to PLZT) thin films with perovskite structure were prepared by hydrothermal method. Ferroelectric polycrystalline PLZT thin films with perovskite structure on titanium substrate were obtained at 180°C for 5 hr. The film thickness was easily controlled by repeating hydrothermal method. The densities of the PLZT thin films measured by Archimedes’ method were lower than those of ceramics. We fabricated bimorph-type bending actuators using these thin films and analyzed the displacement induced by the electric field. The actuators were bent by applied voltage without poling, because the polar axis in the as-deposited these thin films were aligned in the direction from the thin films surface to the substrate. The dielectric constant of these films were about 600 at room temperature for 1 kHz.     

水热法制备稀土掺杂Mn-Zn铁氧体的研究现状

综述了水热法制备Mn-Zn铁氧体的研究现状,对制备出与初始化学计量一致、颗粒细小、尺寸分布窄且结晶程度好、没有杂相的纳米颗粒的关键合成条件进行了讨论.并针对目前的稀土掺杂Mn-Zn铁氧体微粉的研究现状,提出需要深入研究的几个方向.     

不同反应体系水热合成的LiFePO4/C的性能

添加表面活性剂,采用水热法合成正极材料碳包覆的磷酸铁锂(LiFePO4/C),用傅立叶红外光谱(FT-IR)、XRD、热重(rG)、SEM、恒流充放电和电化学阻抗谱等进行分析.制得的LiFePO4/C材料纯度高、粒径小且形貌较规则.使用不同表面活性剂制备的LiFePO4/C颗粒具有不同的形貌和粒径.使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)高分子和聚乙二醇(PEG-400)低分子制备的LiFePO4/C材料,在2.0～4.2 V充放电,0.1C首次放电比容量分别为154.1 mAh/g和145.6 mAh/g;循环24次,0.5C时的容量保持率分别为71％和75％,1.0C时的容量保持率分别为65％和62％.     

Microstructure and dielectric properties of ferroelectric barium strontium titanate ceramics prepared by hydrothermal method

Ba _x Sr_1-x TiO₃, nanoparticles with different Ba compositions were synthesized by a hydrothermal method. The mechanism of hydrothermal reactions was discussed based on DTA/TG, XRD and TEM characterizations. The result showed that perovskite structure was developed through the mutual diffusion between the intermediate phases and TiO₂ phase. The grain size of the Ba_0.77Sr_0.23TiO₃ (BST77) powders was about 20–40 nm. BST ceramics were made from the hydrothermal-derived BST powders and the dielectric properties of the BST ceramics were measured. Due to the small grain size and active surface energy of the BST powders prepared by hydrothermal method, the BST ceramics showed low sintering temperature. It was found that the BST77 ceramics sintered at 1280 °C showed dielectric constant peak dispersion which was believed to be caused by dimension domino effect.     

高温脉冲工况下钛酸锂电池热特性

钛酸锂电池具有可高倍率充放电特点,常用于一些需要快速充电的场景,比如大型电化学储能装置、需快速充电的电动汽车等.为避免钛酸锂电池在高温脉冲工况下容易因表面温度升高而引起爆炸等危险情况发生,研究钛酸锂电池热行为是很有必要的.按照不同充放电倍率(0.3 C、0.6 C、1.0 C)对钛酸锂电池进行实验,对高温脉冲工况下的钛...