表面活性剂对纳米ZnS电极材料电化学性能的影响

采用溶剂热法通过表面活性剂PVP改性所合成纳米ZnS电极材料。XRD、SEM、TEM测试结果表明,经表面活性剂PVP改性后的纳米ZnS结晶度明显提升,具有更完整的晶体结构;并且改性后产物晶粒尺寸更加均一,球形形貌更加完整,团聚现象明显改善。电化学性能测试结果表明,PVP改性后的纳米ZnS负极材料表现出更佳的循环稳定性,其首次可逆比容量可达到557.7 mAh/g,循环50次后可逆比容量仍保持在420 mAh/g,电化学性能明显高于改性前ZnS电极材料。     

Sn量子点/石墨烯复合材料的合成及储锂性能

Sn基材料是目前高容量锂离子电池电极材料研究的热点,但循环性能较差阻碍了其大规模应用。以氧化石墨烯为载体,通过化学还原法在载体表面成功均匀负载<10 nm的Sn量子点,合成Sn量子点/石墨烯(SnQds/rGO)复合电极材料。结果表明,Sn质量分数为90wt%的SnQds/rGO复合材料具有良好的综合电化学性能,首次放电容量和库伦效率分别为939 mAh/g和66.6%,经过200次循环后容量可达621 mAh/g,容量保持率为66.1%。小尺寸的Sn量子点与石墨烯复合能够增强电极材料的结构稳定性和降低阻抗,改善电极材料的循环性能和倍率性能,但会导致首次库伦效率有所降低。      

ZnO@ZIF-8作锂离子电池负极材料的电化学性能研究

采用简单的水热法制备了ZnO@ZIF-8电极材料,XRD、SEM、TEM等测试表征表明,所制备的ZnO@ZIF-8电极材料具有较好的形貌及晶体结构,与纯相ZnO对比,形貌发生明显改变,电化学性能测试表明,制备的ZnO@ZIF-8具有较好的循环稳定性以及倍率性能,其首次可逆比容量为1136 mAh/g,循环50次后可逆比容量为412.3 mAh/g,电化学性能较纯ZnO有明显的提高。     

聚吡咯/石墨烯复合导电材料的制备及性能表征

利用电化学合成和化学还原方法制备了超级电容器用聚吡咯/石墨烯(PPy/GNs)复合电极材料,分别对比了恒电流和脉冲电流条件下石墨烯对电极材料电化学性能的影响,断口形貌及电性能测试结果表明,石墨烯因其良好的导电性能可有效提高电极的比容量,与聚吡咯(PPy)相比,恒电流制备的PPy/GNs(DC-PPy/GNs)电极比容量提高了13.5%。另外发现,脉冲电流制备的PPy/GNs(PC-PPy/GNs)超级电容器具有更大的比容量和更好的循环稳定性。导通时间为100ms时,PC-PPy/GNs复合电极材料在100mV/s的扫描速率下比容量可达280F/g。     

锂离子电池Si/C/石墨复合负极材料的电化学性能

采用热裂解方法, 热解分散于聚偏二氟乙烯溶液中的硅和石墨, 得到了具有稳定电化学循环性能的Si/C/石墨复合负极材料。透射电子显微镜观察发现, 复合材料形貌为无定型碳包裹硅颗粒的核壳结构。通过系统研究不同Si粒径和石墨含量对电极电化学性能的影响, 发现Si颗粒粒径越小复合材料电化学循环稳定性能越优越, 适当的降低石墨含量有利于电极材料剩余比容量的提高。当Si粒径为50 nm, Si与石墨质量比1:1时, 电极材料具有1741.6 mAh/g的首次放电比容量和72.5%的首次库仑效率, 60次循环后, 可逆比容量保持在820 mAh/g。热解有机物形成碳包覆的结构能有效地改善硅基类负极材料的电化学循环性能。     

锂离子电池Si/C复合负极材料的合成与性能

采用球磨-热解工艺制备了Si/C复合负极材料。研究了球磨时间对Si/C复合负极材料结构和电化学性能的影响,并分析了电极的失效机理。研究结果表明,通过球磨可以将纳米硅颗粒均匀分散于石墨基体材料表面,同时,葡萄糖热解后形成的无定形碳使两者紧密结合。球磨3h合成的材料具有最优的电化学性能。以100mA/g的电流密度放电,首次放电容量达到1340mAh/g,首次充放电效率为75.6%,循环50次后,容量保持率为34.2%。     

NiO@CeO_2纳米花材料的合成及其超级电容器性能

采用乙醇辅助的水热法制备了超级电容器NiO@CeO_2纳米花材料。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分别研究了材料的结构和形貌;采用循环伏安(CV)、恒流充放电测试以及电化学阻抗研究了材料的电化学性能。XRD表明,NiO@CeO_2电极材料与NiO具有相似的结构。SEM显示,NiO@CeO_2电极材料是由纳米片堆积而成。CV结果表明,NiO@CeO_2电极材料具有一对氧化还原峰。充放电测试结果表明,NiO@CeO_2电极材料具有较高的比容量和较好的循环稳定性。电化学阻抗结果表明,NiO@CeO_2电极材料在循环5000次之后阻抗增加是其容量降低的主要原因。     

改进固相法对LiFePO_4/C正极材料的优化合成

使用改进固相法,通过正交实验,考察了锂铁比、葡萄糖加入量,焙烧温度、焙烧时间四因素对LiFePO4正极材料电化学性能的影响.在优化LiFePO4合成条件下合成出具有优良电化学性能的LiFePO4/C正极材料,此方法避免使用球磨机,有利于工业化生产.使用XRD、SEM、循环伏安、交流阻抗对合成产物进行一系列性能分析,室温下0.1C倍率首次放电比容量139.6mAh/g,循环活化后容量上升并稳定至148mAh/g左右,30次循环后容量仍保持在147.4mAh/g.     

部分二硫代聚苯胺电极材料在锂电池中的应用

采用化学氧化方法在水相介质中合成了部分邻位连有 - S- S-结构的聚苯胺类电极材料 ,结合SEM、IR、粒度测试以及充放电技术对所合成材料的微观形貌、官能团结构、粒径分布以及电化学性能进行了研究。实验结果表明 ,文中介绍的部分具有 - S- S-结构的苯胺聚合物在作为正极材料与锂对电极组成电池后 ,具有 1 86 m A.h/ g的首次放电容量和较好的循环性能 ,有望用作二次锂电池的正极材料     

高性能LiFePO4材料的研究

为了提高LiFePO4的电化学性能,采用球磨辅助分段焙烧高温固相法,在前躯体中掺入不同的碳源(蔗糖、煤焦油沥青、改性后的煤焦油沥青-标记为M),合成了锂离子蓄电池LiFePO4/C正极材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒流充放电测试等方法对其物相结构、表观形貌和电化学性能进行表征和分析.结果表明,合成的LiFePO4/C材料具有单一的橄榄石晶体结构,是粒径为纳米级的球形颗粒;材料具有较高的放电容量和良好的循环性能.其中,以M为碳源合成的LiFePO4/C材料的电化学性能最优异,在以0.1C倍率充放电时,掺入8.5%M的样其容量高达168mAh/g且经过30个循环后容量没有衰减.     

聚偏氟已烯对LiNi0.8Co0.2O2复合正极性能的影响

以LiNi0.8Co0.2O2为活性物质,炭黑为导电剂,聚偏氟乙烯为粘结剂,采用溶液浇铸法制备锂离子电池正极.本文研究了不同质量含量的聚偏氟乙烯对锂离子电池正极电性能的影响.实验结果表明:当正极材料中粘结剂聚偏氟乙烯含量为4%时,所制备的正极片的电性能最佳,首次放电容量为190mAh/g,首次充放电效率最高可达91%,循环性能良好,进一步组装的18650电池经50次循环后容量为1832mAh,为首次放电容量的97.8%.     

Co3O4对钴酸锂结构性能的影响

针对Co3O4 原料以国产替代进口后生产的钴酸锂 (LiCoO2 )电化学性能不稳的问题 ,采用SEM、XRD结构分析和实际锂离子电池评价LiCoO2 的性能 ,研究了Co3O4 原料的化学和物理性能及微观形貌对合成LiCoO2 产品的微观形貌、电化学性能的影响。通过改变烧制工艺 ,使LiCoO2 的容量从12 8提高到 138mAh/g以上 ,10 0次循环容量下降 15 %以下 ,平台下降从 2 5 %降到 16 % ,其电化学性能与使用进口原料相当     

锂硫聚合物二次电池关键材料研究进展

报告了在复合型纳米硫正极材料、纳米储锂合金负极材料和用原位合成工艺掺入纳米二氧化硅的凝 胶型聚合物电解质的研制方面所取得的进展;所研制的复合型纳米硫正极材料与凝胶电解质及锂金属负极配合 制成扣式实验电池进行测试,容量已达到７００mAh桙g,发现该材料放电电压是现有锂钴氧材料放电电压的一半, 双电池串联可以与现有锂钴氧材料电池互换;采用微乳液新工艺合成的Cu－Sn纳米合金材料,以石墨与金属锡 复合的材料,以及以金属氧化物作为原料,采用乳液法制备碳微球镶嵌金属锡的球形复合材料等高容量负极材 料取得了较大的进展     

低温共熔盐法制备LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的结构与电化学性能

低温共熔盐0.434LiNO3-0.266LiOH·H2O-0.3CH3COOLi·2H2O在80～90℃范围实现很好的熔融态。采用这种低温共熔盐制备出了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2,XRD检测显示材料结晶度高,具有规整的层状α-NaFeO2结构,SEM扫描显示样品形貌均一,颗粒大小均匀。充放电测试表明,材料具有良好的电化学性能,在2.8～4.3V电压范围0.2C首次放电比容量为174.1mAh/g,循环20次后容量保留95%。     

软化学法合成正交结构LiMnO_2及其电化学性能

研究以氢氧化锂和三氧化二锰为原料,用软化学法制备具有正交结构的锂离子电池正极材料LiMnO2。用X射线衍射法确定了材料的结构,用扫描电镜考察了材料形貌和反应时间的关系,观察结果显示得到的LiMnO2的粒子尺寸在300~500nm。结合循环伏安法和交流阻抗分析研究了合成条件对材料组织结构、尺寸与电化学性能的影响。材料的电化学性能测试结果表明,合成的正交扭曲结构LiMnO2(o-LiMnO2)材料在电化学过程中初期表现了较好的电化学性能。但材料在电化学过程中逐步向尖晶石结构相LiMn2O4转变,容量产生衰减,其循环寿命有待更进一步改善。     

AlF_3包覆改性LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料的制备与性能

制备了4.6V高截至电压下具有良好循环表现的AlF_3包覆改性LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料,通过XRD、SEM、交流阻抗(IMP)分析、充放电测试研究了不同用量AlF_3包覆LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料的结构与电化学性能.结果表明,AlF_3以非晶态形式包覆于LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2材料颗粒的表面.当包覆量<1.0%(摩尔分数,下同)时,AlF_3包覆导致轻微的初始容量损失,但显著抑制了高充电电压下膜阻抗和电荷传递阻抗的增加,较好改善了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2材料的循环稳定性;当包覆量达到2.0%以上时,因AlF_3无电化学活性,使得初始容量损失过大.综合各方面表现,0.5%AlF_3包覆样品的电化学性能较佳,2.5～4.6V范围0.5C放电容量为182.2mAh·g~(-1),循环30次后容量保持率达88.1%.     

NiCoLDH nanosheets grown on MOF-derived Co_3O_4 triangle nanosheet arrays for high-performance supercapacitor

Hierarchical Co₃O₄@NiCoLDH nanosheets(NSs)were prepared on carbon cloth through a multistep method,containing Metal-organic frameworks(MOF)-templated thermal annealing and electrodeposition.The triangle-shaped Co₃O_(4 NSs)were firstly obtained by thermal treatment of MOF templates in air.Then,ultrathin NiCoLDH_NSswere in-situ electrodeposited on the surface of Co₃O_4NSs,constructing a core-shell structure.Benefiting the unique hierarchical structure,high conductivity of Co₃O_(4 NSs)core and large surface area of NiCoLDHNSs shell,the Co₃O₄@NiCoLDH_NSsarray served as supercapacitor electrode exhibits excellent electrochemical properties,such as high specific capacitance of 1708 F g^-1(850 C g^-1)at a current density of 1 A g^-1,good rate capability,and excellent cycling stability.Further,the asymmetric supercapacitor assembled by Co₃O₄@NiCoLDH_NSsand activated carbon,also displays superior electrochemical perfo rmance with high energy density and power density.Remarkably,the strategy of constructing core-shell structure based on MOF templates could be extended to other electrochemical fields.     

尖晶石LiMn2O4表面包覆MgO及其性能

Mn^2 在电解液中的溶解是引起LiMn2O4正极材料性能恶化的重要原因。用沉淀法在LiMn2O4表面包覆一层Mg(OH）2,再进行热地理,制备由表面包覆MgO的LiMn2O4。用X光电子能谱、扫播电镜和X射线衍射对包覆前后的LiMn2O4的结构进行了表征。充放电测试结果表明．经表面修饰处理后LiMn2O4的循环及高温性能明显改善。研究结果表明表面修饰北理可以抑制正极材料和电解液之间的相互作用．是改善锂离子二次电池正极材料性能的有效途径。     

Facile synthesis of magnesiated alpha-MoO3 and its electrochemical performance in Li-ion batteries

A facile approach has been developed for the synthesis of layered structure of magnesiated alpha-MoO3 based on the precipitation reaction, in which alpha-MoO3 nanoneedles were prepared as intermediates. The layered magnesiated alpha-MoO3 has been characterized by X-ray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). And the electrochemical performance as cathode materials in Li-ion battery shows that the magnesiated alpha-MoO3 had a capacity of 300 mAh x g(-1) at the first discharge and a fairly good cycle performance at the current density of 200 mA x g(-1). The great improvement indicates that the magnesiation method is an effective way to enhance electrochemical performance for the layered cathode materials.     

溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_3O_8的初步探讨

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li1+xV3O8,并用X射线衍射、扫描电镜观察、充放电循环测试、循环伏安法扫描等,研究了Li1+xV3O8的物相结构、表面形貌以及电化学性能等,并探索了合成工艺条件对材料的电化学性能的影响。结果表明,温度为400℃时合成的Li1+xV3O8晶粒较为细小均匀,粒径大小相对较为均一,颗粒大小在0.5—1.0μm左右,这些小晶粒将有效地增加其比表面积,同时电化学性能较好,10mA/g的电流密度下首次放电容量为230 mAh/g,20次循环之后容量仍能达到180 mAh/g,循环性能较好。随着合成温度增高,首次放电容量减小,循环效率降低。