熔融盐法合成锂离子电池正极材料的研究进展

熔融盐法是利用熔融盐作反应物或兼作熔剂,在固液态间进行反应,可以有效降低反应温度和缩短反应时间,合成出符合计量比以及结晶发育良好的正极材料,是一种合成锂离子正极插层材料的新的有效方法.就国内外采用熔融盐法合成锂离子电池正极材料的现状,结合我们的研究情况进行了综述.     

熔融盐法合成镍系锂离子电池正极材料的研究进展

熔融盐法是利用熔融盐作反应物或兼作熔剂,在固液态间进行反应,可以有效降低反应温度和缩短反应时间,合成出符合计量比以及结晶发育良好的正极材料,是合成锂离子正极插层材料一种新的有效的方法.分析了镍系锂离子电池正极材料的结构特点和现阶段存在的问题,并就近年来国内外关于采用熔融盐法合成镍系锂离子电池正极材料的现状,结合实际的研究情况进行了综述.     

锂离子电池正极材料LiNiO2的结构和性能

采用高温固相熔融加压法合成LiNiO2正极材料,研究了助熔剂LiNO3的加入量和反应体系中O2压力对材料的结构和放电容量的影响.结果表明,随着LiNO3加入量的增加,产物容量先增加后减小,LiOH和LiNO3摩尔比0.9:0.1时产物结构和容量性能最佳;增大反应体系中O2压力,产物结构和放电容量均得到改善.对LiNiO2进行循环性能检测,30次循环后放电容量保持率为81.8%,晶型保持很好,相变反应特征变得明显,但是充电平台电位降低.采用交流阻抗技术计算知Li 在LizNiO2活性材料中的扩散系数在10-9cm2s-1数量级,扩散系数较大,因而在充放电过程中Li 迁移扩散更容易,材料电化学活性提高.     

锂离子电池正极材料LiNiO2存在的问题与解决办法

锂离子电池正极材料LiNiO2存在合成困难、循环性能差和热稳定性差等问题．这些问题都与LiNiO2本身的晶体结构有关．本文从LiNiO2晶体结构入手，分析了产生这些问题的原因，并对解决这些问题的办法进行了简要的综述．现有研究资料表明，仅仅通过优化合成条件只能在一定程度上改善LiNiO2的循环性能，要从根本解决LiNiO2的存在问题，关键是通过掺杂改性稳定其晶体结构．     

LiNiO2正极材料的制备技术及进展

LiNiO2被认为是当前最具吸引力的锂离子电池正极材料之一。概述了LiNiO2正极材料的制备技术，重点介绍了软溶液工艺的几种技术（包括水热技术、电化学技术和水热电化学技术）在制备LiNiO2薄膜中的应用和特点，并对LiNiO2正极材料制备技术的发展趋势进行了展望。     

高密度锂离子电池正极材料LiNi0.8CO0.2O2的合成与表征

利用低共熔混合物LiNO3-LiOH为锂盐,与高密度前驱体Ni0.8CO0.2(OH)2混合烧结制备出了高密度锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2.探讨了合成温度、合成时间等因素对产品的影响.X射线衍射分析表明合成的LiNi0.8Co0.2O2具有规整的层状NaFeO2结构,充放电测试表明在3.0～4.3V的电压范围内,首次放电比容量可达168mAh/g,充放电效率为95%.结果表明采用该工艺可以制备出电化学性能良好的高密度LiNi0.8Co0.2O2正极材料.     

锂离子电池正极材料LiNi-x-yCoxMnyO2的研究现状

正极材料对锂离子电池的性能和价格具有决定性的作用，对正极材料的研究一直是锂离子电池研究中的热点。主要对一类新型正极材料LiNi-x-yCoxMnyO2的国内外研究现状进行了综述，并比较了不同合成方法对其电化学性能的影响，最后对这类正极材料的研究给予了展望。     

镍系锂离子电池正极材料的合成工艺及改性研究

通过分析镍系锂离子电池正极材料LiNiO2的结构特点和现阶段存在的问题,综述了近几年从合成方法和元素掺杂、表面修饰方面对镍系正极材料进行研究的概况,并从实用化角度讨论了其发展的方向.     

锂离子电池正极材料LiNiO2的制备和性能研究

本文介绍了以氢氧化锂和氢氧化镍为原料通过高温法合成镍酸锂的方法,并讨论了合成条件对产物电化学性能的影响．实验结果表明,合成反应温度、反应时间、Li／Ni摩尔比对镍酸锂电化学性能有较大的影响,合成出具有电化学活性的镍酸锂需要严格控制反应条件．本文合成出具有高结晶层状结构的镍酸锂,其放电容量可达140mA.h／g;电化学性能比较理想。     

微波法合成锂离子电池正极材料LiCoO2

从节约能源、降低成本及保护环境出发,利用微波加热特点,采用微波技术对微波法制备LiCoO2正极材料进行了研究.在一定的微波功率、辐射时间制度下制备出LiCoO2样品并进行了电化学性能测试.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了样品的物相结构和形貌.结果表明:在一定的微波功率、辐射时间制度下,可以快速得到单一相的层状LiCoO2正极材料,与传统高温固相法相比,采用微波合成的LiCoO2材料不仅具有同样优越的电化学性能及形貌结构,而且合成时间短,生产成本低.     

锂离子电池正极材料镍酸锂的合成

研究了锂离子正极材料镍酸锂（ＬｉＮｉＯ２）的合成条件,主要考查了原料Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比、反应气氛、预处理工艺和热处理方式对产物的影响,是到了ＬｉＮｉＯ２的最佳合成条件：原料为ＬｉＯＨ．Ｈ２Ｏ和β－Ｎｉ（ＯＨ）２．Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比为１．０５：１,反应气氛为氧气,预处理方式为混合球磨后压块成型,热处理方式为两次热处理,经Ｘ射线衍射分析,合成的镍酸锂为层状结构,经电化学测试,其具有优良的电化学性能。     

Enhanced electrochemical performance in lithium ion batteries of a hollow spherical lithium-rich cathode material synthesized by a molten salt method

A high voltage layered Li1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56O2 cathode material with a hollow spherical structure has been synthesized by molten-salt method in a NaCI flux. Characterization by X-ray diffraction and scanning electron microscopy confirmed its structure and proved that the as-prepared powder is constituted of small, homogenously sized hollow spheres （1-1.5 μm）. The material exhibited enhanced rate capability and high first cycle efficiency due to the good dispersion of secondary particles. Galvanostatic cycling at different temperatures （20, 40, and 60 ℃） and a current rate of 2 C （500 mA.g-1） showed no significant capacity fade.     

可用于锂离子电池的新型锂盐:LiODFB

介绍一种新型的可用于锂离子电池的锂盐:LiODFB(lithium oxalyldifluoroborate).LiODFB独特的化学结构,使其结合了双乙二酸硼酸锂(LiBOB)及四氟硼酸锂(LiBF4)的优势.与LiBOB相比,LiODFB在碳酸酯中的溶解性和溶剂的黏度有了明显改善,从而使锂离子电池具有更好的低温性能和倍率放电性能.而与LiBF4相比,LiODFB能促进稳定固态电解液界面(solid electrolyte interface,SEI)的形成,改善了锂离子电池的高温性能.该种新型锂盐还具有以下优点:与金属锂的化学稳定性好,在高电位下能够很好地使铝箔得到钝化和提高锂离子电池安全性能及抗过充的能力.这些性能使得LiODFB成为一种极有可能替代LiPF6的新型锂盐.     

锂离子电池正极材料LiMnBO3的研究现状

简要概括了硼酸盐类正极材料LiMBO3的国内外研究现状。对LiMnBO3的结构、性能、改性及合成方法以及LiMnBO3在上述各方面存在的不足进行了归纳总结。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

由于硅负极不能在商业上大规模应用,研究者采用多种改性制备方法,提高硅基负极材料初始放电容量和循环性能。综述了近年来改善硅基负极材料性能的几种制备方法,指出了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

溶液法合成锂离子电池的阴极材料LiZnxNi0.5-xMn1.5O4及其电化学性质研究

采用共沉淀法及溶胶-凝胶法合成了锂离子电池的阴极材料LiZnxNi0.5-xMn1.5O4 (0.01≤x≤0.09) .结构研究结果表明用这些方法可以在比固相反应低得多的温度下得到单相的尖晶石.Li/LiZnxNi0.5-xMn1.5O4半电池在1mol/L LiPF6/EC DEC DMC(1:1:1)中于2.8～4.9V间进行充放电测试的结果表明充放电平台仅出现在4.7V附近,因此在充放电过程中仅发生Ni2 Ni4 的价态变化,该半电池以0.05mA/cm2的电流密度进行充放电的首次充电比容量高达理论值并随着x值的增大而减小,测试结果还表明合成方法及热处理过程对材料的性能有决定性的影响.     

锂离子电池碳纳米管负极材料储锂性能研究

将碳纳米管用于锂离子电池负极材料,用循环伏安及充放电实验研究了电极的性能.结果表明,碳纳米管用作锂离子电池负极,具有较高的储锂容量,首次放电容量达560mAh/g,但首次不可逆容量损失也大,高达430mAh/g.经过第1次充放电的容量损失后,随后各次的容量损失很小,碳纳米管的循环性能趋于稳定.     

锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的制备与性能

采用共沉淀法制备粒径10 μm左右的前驱体Ni_0.8Co_0.15Al_0.05（CO₃）_x（OH）_y,然后采用该前驱体和LiOH·H₂O成功制备了锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（LiNCA）,并详细研究了煅烧氛围、煅烧温度和煅烧方式等条件对LiNCA电化学性能的影响。研究表明,在O₂中煅烧获得的LiNCA放电容量达到170 mAh·g^-1,50次循环后容量保持率达到95%,性能明显优于空气氛围中煅烧得到的LiNCA。在O₂氛围下,700~750℃温度范围煅烧得到的LiNCA性能最好,煅烧温度过高或过低,LiNCA性能均明显下降。将前驱体在O₂氛围中450℃条件预煅烧,然后与LiOH·H₂O在700~750℃混合煅烧的煅烧方式,得到的LiNCA放电容量明显提高,可达190 mAh·g^-1。