锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展

综述了近年来锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展。主要阐述了尖晶石型Lix Mn2O4和正交晶系Li MnO2的制备方法、晶体结构、充放电容量和电化学特性。目前锰酸锂的制法主要是高温固相反应和溶胶 凝胶法,通过探索新的合成方法和掺杂其他金属离子来改善循环稳定性是今后锂锰氧化物的研究趋势。同时,层状LiMnO2因其比容量高也逐渐成为目前研究的热点。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的研究进展

从制备方法、比容量、循环性能、高温性能等几方面对近年来有关LiMn2 O4尖晶石的研究作了综述。烧结温度、氧分压及冷却速度是影响高温固相反应产品性能的关键因素 ,软化学合成方法具有一些固有的优点 ;合成高n(Li)∶n(Mn)比的Li1 +xMn2 O4、对LiMn2 O4进行化学嵌锂、或同时利用 3V +4V两个平台的容量可以提高比容量 ;以低价金属离子掺杂、阴 /阳离子同时掺杂、或合成非整比化合物可以改善循环性能 ;过渡金属的掺杂还将改变充放电曲线 ,导致容量向高电位区转移 ;锰的溶解及其引起的结构变化是导致高温下锂锰尖晶石容量衰减的原因。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的掺杂改性

采用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和充放电循环等手段对掺杂F、Co元素的LiMn2O4材料性能进行测试,并比较了不同烧结温度及不同F元素掺杂量材料的性能。结果表明液相法制备的LiCoxMn2-xO4-yFy材料在800℃左右连续烧结晶型较好,F的掺杂量不会改变材料的晶型,但晶格参数随着温度和F的掺杂量增加而增加;电性能测试表明LiCoxMn2-xO4-yFy材料的充放电曲线有两个电压平台,且LiCoxMn2-xO4-yFy材料的循环稳定性较纯LiMn2O4有了明显提高,尤其以800℃条件下连续焙烧24h、y为0.2时的材料电性能较好。     

Pechini预燃烧法合成锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4

采用Pechini法合成锂离子蓄电池正极材料LiMn2 O4,将生成的聚合物前驱体在开放的空气中点燃 ,燃烧后的粉料在 60 0～ 90 0℃中焙烧 6h得到最终产物。研究了nLi/nMn摩尔比例 (R)以及合成温度对合成产物组成结构和电化学性能的影响。结果表明在 80 0℃焙烧 6h所得试样的初始容量和循环性能最好 ;当R =1.0 0 /2时 ,试样初始容量最高 (充电容量 13 8mAh/g ,放电容量 12 6mAh/g) ;R =1.10 /2时 ,试样的循环性能最好 (2 0次保持 94.7% )。     

尖晶石型锂锰氧化物正极材料的研究进展

概述了尖晶石锂锰氧化物的合成技术和电化学性能改进两方面的研究进展,并介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4的研究工作。对高温反应而言,包括高温固相反应法、熔融浸渍法、微波烧结法及其他改进的方法;在低温反应方法中,主要讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法及乳化干燥法等。对尖晶石锂锰氧化物的各种制备方法中存在的优缺点进行了比较和评述。从比容量、循环性能及高温性能三个方面对尖晶石的电化学性能进行了综述。提高比容量,改善循环性能,尤其是高温下的循环性能将是今后LiMn2O4研究的发展方向。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4高温容量衰减解析

有关锂离子蓄电池正极材料LiMn2 O4的衰减机理的认识目前尚存在争议。通过对LiMn2 O4高温循环数据的解析 ,比较了两个电位平台容量衰减的相对速度。结果表明 ,放电过程中高电位平台容量的衰减速度快于低电位平台 ,而充电过程中低电位平台的衰减速度更快。循环过程中极化增大所导致的电位平台间的容量转移决定了两平台容量的相对衰减速度 ,极化增大与钝化膜的增厚、电解质的积累性氧化所引起的电导率下降有关。另外电解质的氧化也呈加速趋势 ,加快了高电位平台放电容量的衰减速度。几种掺杂材料在循环过程中容量衰减的相对速度与极化增加的相对快慢完全吻合 ,进一步印证了容量衰减与材料溶解、结构变化、钝化膜增厚之间的对应关系。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的合成

采用简化的Pechini方法制备了锂离子蓄电池正极材料LiMn2 O4尖晶石相 ,研究了其电化学性能。合成温度和煅烧时间是影响其电化学性能的关键因素。比较实验表明 ,采用Pechini方法和简化的Pechini方法 ,在相同温度和煅烧时间下 ,合成样品具有相同的化学成分、电化学性能。在 80 0℃下合成的样品比 65 0℃和 85 0℃温度下合成的样品性能优越。在 80 0℃下煅烧 12h的样品比其他实验条件下样品比容量高 ,经 3次循环后其放电容量约为 13 0mA/g。     

锂离子电池锂锰氧化物的性能改进

介绍几种改进锂离子电池锂锰氧化物性能的方法.利用掺杂的方法制备了尖晶石型LiNd0 02Mn1.98O4.其充放电性能优于纯LiMn2O4.利用溶胶-凝胶喷雾干燥的方法制备了亚微米级的尖晶石LiMn2O4粉末.在700℃下制得的样品具有放电容量128mAh/g和较稳定的循环伏安性能.这种方法有望用于工业生产超细LiMn2O4粉末.试制了层状LiNi0. 5Mn0.5O2,其放电性能高于尖晶石LiMn2O4.     

锂离子蓄电池纳米正极材料研究进展

纳米电极材料表现出许多优异的电化学性能:由于纳米电极材料比表面积大以及锂离子在纳米结构电极中扩散距离的显著缩短,可以减小电极的极化,提高电池的充放电容量;与普通微米级材料以适当比例混用时,可产生混配效应,提高电池的放电电压平台,改善电池的循环稳定性。介绍了锂离子蓄电池纳米正极材料LiCoO2、锂锰氧化物(LiMn2O4、LixMn2O4等,其中0.6≤x≤1.0)及其掺杂化合物的合成方法与特点,综述了这些纳米材料的电化学性能及其机理。     

锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

锂离子蓄电池正极材料尖晶石型锰酸锂的制备

钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂化合物是近年来锂离子蓄电池最具吸引力的三种正极材料。从比能量、环境污染和价格方面看 ,锰酸锂化合物最具前景。重点阐述了尖晶石型锰酸锂化合物的制备方法 ,诸如 :固相反应法、Pechini法、溶胶 凝胶法、软化学法、乳胶干燥法、熔融提渍法和微波合成法 ,以及相应的电化学性能。从结构化学角度分析了尖晶石构型锰酸锂材料的充放电机理和产生Jahn Teller效应的原因。     

锂离子电池锡负极材料研究进展

简要介绍了研究较多的碳负极材料 ,重点评述锡负极材料与锂的反应机理、制备方法、结构与电化学性能之间的关系及近期的研究现状。随着新的制备方法和新的分子结构设计的出现 ,若能克服目前所存在的问题 ,锡基材料有望成为新一代锂离子电池负极材料     

锂离子蓄电池正极材料层状锰基化合物的研究进展

层状锰基过渡金属氧化物成为当前锂离子蓄电池正极材料研究的热点。对近年来国内外层状锂锰氧化物的研究进展进行了综述,介绍了有关层状LiMnO2及其衍生物的研究工作,重点阐述了层状LiMnO2的合成方法、电化学性能及多元锰基层状固溶体;最后讨论了层状锰系正极材料的应用前景。     

锂离子电池电极材料的研究进展

综述了锂离子电池电极材料的研究进展,介绍了正极材料和负极材料.指出今后电极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展.     

锂离子电池隔膜的研究进展

隔膜是锂离子电池的重要组成部分,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。综述了锂离子电池隔膜材料的类别,并对锂离子电池隔膜材料的制备方法进行了介绍,展望了锂离子电池隔膜材料的发展趋势。     

锂离子电池硅基负极材料改性研究进展

锂离子电池硅基负极材料由于理论容量较高(4200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料.然而,硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池的循环性能变差.为解决此问题,表面处理、多相掺杂、形成硅化物等方法被用来改善硅基负极材料的电化学性能.综述了以上方法对硅基负极材料改性研究的最新进展,并对各种改性方法进行了简单的评述.     

自由基聚合物锂二次电池正极材料

PTMA[聚(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-甲基丙烯酸酯-1-氮氧自由基)]的循环伏安曲线(扫描速度:10 mV/s)表明PTMA具有良好的氧化还原反应可逆性和循环稳定性.PTMA的最大放电比容量为78.4 mAh/g[以0.3 mA(0.2 C)充放电],是它理论比容量(111 mAh/g)的70.6%,充放电曲线分别在3.65 V(vs.Li/Li )和3.56 V(vs.Li/Li )处有一个很平稳的平台,经过100次循环后电池的放电比容量相对于最大放电比容量只衰减了2%,以10C的充电速度6 min能充满电池容量的85.5%,表明锂/PTMA扣式电池具有优良的循环性能和快速充放电性能.     

大隧道结构锂锰氧化物电极材料研究

锂锰氧化物材料是一类重要的锂离子电池电极材料。文中报道一种新型大隧道结构镁锰复合氧化物〔结构类型：钡镁锰矿（ｔｏｄｏｒｏｋｉｔｅ）型〕的合成方法及其电化学性能表征。Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）谱证实了合成物具有所预想的（３×３）隧道结构。在慢速循环伏安图中可发现该类电极材料分别在３．３５Ｖ及２．４５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ）出现一对锂离子的脱出－嵌入峰。充放电实验结果表明：该类大隧道结构复合氧化物可作为一种３Ｖ锂离子电池的电极材料，当充放电电流密度为０．１ｍＡ／ｃｍ２时，材料的初次容量可达１５８ｍＡｇ／ｈ，经过４次充放电循环后其容量仍可保持在约１３０ｍＡｈ／ｇ。