锂离子电池正极材料的研究进展

介绍了中国科学院物理研究所固体离子学实验室最近对商品LiCoO2进行表面纳米包覆层处理后电化学性质得到显著改善以及LiMn2O4掺Cr后改善了高温性能的实验结果.同时评述了近年来国际上在锂离子电池正极材料研究中的最新成就,包括Mn基层状正极材料和磷酸盐正极材料.     

动力锂离子电池正极材料的发展与研究

锂离子电池的正极材料是影响锂离子电池性能的关键所在,正极材料应具备结构稳定,较高的锂离子脱嵌能力、电导率高等特点.综述了近几年对正极材料的研究,对α -NaFeO2结构、尖晶石结构、橄榄石结构磷酸盐(LiMPO4)等正极材料的优缺点作了相关阐述.对未来正极材料的研究提出了一定的见解.     

锂离子电池磷酸金属锂盐正极材料的发展——EV和HEV用化学电源的潜力(Ⅲ)

磷酸金属锂盐如LiFePO4、Li3V2(PO4)3和LiVPO4F都有稳定的结构,具有作为锂离子电池正极材料的良好特性,如放电电压较高、放电倍率能力强和循环寿命长等.作为EV和HEV用电池正极材料,成本低廉、资源丰富、对环境友好、有优异的热稳定性和安全性.综述了这些材料的发展过程和提高性能的方法,如掺杂、取代和包覆,并预估了它们的发展趋势.     

锂离子电池正极材料掺杂Al的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料(LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4)掺杂Al的研究进展;着重叙述了Al掺杂量、烧结工艺对正极材料结构和性能的影响.     

磁控溅射在锂离子电池正极中应用的进展

综述了磁控溅射技术应用于薄膜锂离子电池正极材料制备与掺杂改性的研究进展.分别讨论了LiCoO2、V2O5、LiMn2O4、LiNiO2及其掺杂物等薄膜正极的制备与改性及所得电极材料的电化学性能,并对研究方向做了简单的评述.     

锂离子电池Li2MSiO4系(M=Fe,Mn,Co,Ni)正极材料的研究进展

介绍了一类新型锂离子电池正极材料Li2MSiO4(M=Fe,Mn,Co,Ni)。综述了该系正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构特点、合成方法及电化学性能进行总结和探讨。展望了该系材料的发展趋势。     

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     

基于富锂锰基正极材料的复合正极体系研究

富锂锰基正极材料因具有超高放电比容量而受到广泛关注,但电压衰减、循环稳定性不佳、倍率性能较差和高压电解液匹配难度大等问题阻碍了其产业化应用,当前单独应用富锂锰基正极材料仍极具挑战.因此,将富锂锰基正极材料与其他商业化的正极材料进行复合应用,可能是快速推进富锂锰基正极材料产业化应用的有效途径.研究了基于富锂锰基正极材料的复合正极体系.研究结果表明:引入三元材料、钴酸锂或锰酸锂会降低复合正极的电化学性能;引入磷酸锰铁锂后复合正极的倍率性能降低;引入磷酸铁锂后可以提高复合正极的电化学性能,在2.0～4.6 V、1 C下,磷酸铁锂-富锂锰基复合正极循环50次后的容量保持率为97.2％,10 C下放电比容量可达96 mAh/g.     

合成条件对Li_2MnSiO_4正极材料性能的影响

以Li2SiO3和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,采用传统高温固相合成法成功制备出Li2MnSiO4锂离子电池正极材料。研究了合成温度和时间对材料性能的影响。采用XRD、FESEM分析了正极材料的相组成、结构和形貌,利用电池测试仪测试了正极材料的电化学性能。结果表明,随着合成温度的升高和保温时间的延长,合成Li2MnSiO4材料的相纯度提高,结晶度提高,电化学性能随之提高。在900℃保温20h合成的Li2MnSiO4材料得到了118mAh/g的首次循环可逆容量。     

动力锂离子电池Li_3V_2(PO_4)_3正极材料的研究进展

阐述了Li3V2(PO4)3研究的重要意义,综述了动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究现状,重点对Li3V2(PO4)3材料的结构特点、电化学性能、充放电机制、合成方法以及掺杂改性进行了总结和探讨.展望了Li3V2(PO4)3材料的发展趋势,并认为采用Li3V2(PO4)3作为正极材料,是今后高性能动力锂离子电池的发展趋势.     

空气和氧气氧化沉淀法制备FePO4·2H2O及LiFePO4

以FeSO4·7 H2O和H3PO4为原料,用价格低廉的空气或氧气作为氧化剂,通过氧化沉淀法一步制得结晶态的FePO4·2 H2O。以此为前驱体制得的LiFePO4正极材料具有较好的性能。采用空气氧化时,0.2 C首次充放电比容量分别为153.5和140.8 mAh/g,首次库仑效率为91.7%;采用氧气氧化时,0.2 C首次充放电比容量分别为168.7和153.7 mAh/g,首次库仑效率为91.1%;循环性能和倍率性能还有待改善。用X射线衍射仪和扫描电镜等对两种方法制备的FePO4·2 H2O和LiFePO4的结构和形貌进行表征。用空气或氧气代替双氧水作为氧化剂显著降低了FePO4·2 H2O前驱体的制备成本,具有应用前景,值得深入研究。     

锂离子蓄电池LiMn2O4正极材料容量衰减机理分析

作为一种新型材料,锂离子蓄电池尖晶石LiMn2O4正极材料已经得到了广泛的应用,但容量衰减成为LiMn2O4商品化的主要障碍。从正极材料的溶解及相变化、电解液的分解、钝化膜的形成、过充电、集流体的腐蚀等方面介绍了影响LiMn2O4正极材料容量衰减的机理。提出了减少LiMn2O4正极材料容量衰减的几种方法,并对LiMn2O4正极材料的发展前景做出了展望。     

LiFexMn2-xO4材料的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiFexMn2-xO4（X=0,0．05,0．1,0．2）正极材料。XRD测试结果表明该样品具有良好的尖晶石结构。电化学性能测试的结果表明掺杂后的材料均具有较好的循环稳定性。当掺Fe量为0．05时,首次放电比容量为104．37mAh／g,50次循环后比容量还有96．73mAh／g,容量衰减率仅为7．7％。     

掺杂Th对LiMn2O4结构和性能的影响

采用溶胶凝胶法合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子蓄电池正极材料的LiMn2O4化合物,并对其进行了掺杂Th元素的修饰.对材料进行了X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、交流阻抗、充放电等测试.实验结果表明掺入Th元素所合成的材料具有标准的尖晶石结构,规则的结晶形貌,材料颗粒分布主要在1～2 μm之间;在不同的充放电速率下,所合成的Th掺杂改性材料具有较高的放电比容量,并表现出良好的电化学可逆性及较好的大电流放电性能.在0.2 C及1 C放电速率下,首次放电比容量分别是119.9 mAh/g和118.3 mAh/g,循环20次后,容量保持率分别在98%和97%以上.     

磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合材料的电化学性能

对磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的合成和电化学性能进行了研究。将磷酸铁锂与镍钴锰酸锂按照一定的质量比混合后得到复合正极材料。该复合材料结合了磷酸铁锂和镍钴锰酸锂的优点,表现出了优异的电化学性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试和交流阻抗等表征方法对复合正极材料进行了表征和分析。结果表明,磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的质量百分比为30∶70时,该复合正极材料具有更优异的电化学性能。     

锂离子电池新型正极材料Li2FeSiO4的研究进展

Li2FeSiO4作为锂离子电池正极材料,具有价格低廉、环境友好、循环性能稳定、安全性好等优点,有望成为新一代锂离子电池正极材料。从Li2FeSiO4的结构、合成方法、电化学性能等方面综述了近年来Li2FeSiO4的制备与改性发展概况,并提出了Li2FeSiO4进一步可能的发展趋势。     

Li3V2（PO4）3掺锰的改性研究

采用溶胶凝胶法制备了锂离子电池正极材料Li3+xMnxV2-x(PO4)3(x=0、0.05、0.10、0.20)。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对材料的结构及表面形貌进行了表征,结果表明:Li3+xMnxV2-x(PO4)3与Li3V2(PO4)3具有相同的结构,均属单斜晶系P21/n,且随着锰含量的增加,样品的颗粒变大。循环伏安和充放电测试结果表明,随着锰含量的增加,样品的首次比容量减少,但Li3.1Mn0.1V1.9(PO4)3循环性能较好,说明少量Mn的掺杂可以改善Li3V2(PO4)3的循环性能。