动态水热法一步合成尖晶石锰酸锂及性能研究

尖晶石锰酸锂(LiMn 2O 4)是低成本锂离子电池的理想正极材料。采用动态水热法成功地一步合成了一系列粒径较小(<50 nm)且分布较窄的LiMn 2O 4材料,并运用XRD,SEM,CV,EIS和充放电测试等多种方法表征其晶相、形貌和电化学性能。研究结果表明水热温度对产物成分和电化学性能有很大影响。在180℃和200℃条件下制得的LiMn 2O 4材料为纯相尖晶石晶型。180℃合成的材料具有更好的电化学性能,在1 C倍率循环时,LiMn 2O 4材料的首次放电比容量为102.4 mAh/g,循环50周后容量保持率为95.5%。600℃热处理对材料结构和性能具有明显的改善作用,1 C倍率循环时,首次放电比容量达到112.7 mAh/g,循环50周后容量保持率为94.2%。研究成果为低成本锰酸锂正极材料的制备提供了一条理想的工艺路线。     

纳米LiMn_2O_4的动态水热法制备及储锂性能

锰酸锂(LiMn2O4)因其低毒、廉价和安全等优点被认为是最具潜力的锂离子二次电池正极材料之一,近年来被广泛研究.采用新型动态水热法成功地合成了一系列分散均匀的LiMn2O4纳米材料,并运用XRD,SEM,TEM,EIS和充放电测试等多种方法表征其晶相、形貌和电化学性能.结果表明:水热溶液中LiOH的浓度对产品性能有很大影响.当LiOH浓度为0.4mol/L时制得的LiMn2O4材料颗粒分散性较好,颗粒表面比较光滑均匀(40~100nm之间),且表现出良好的电化学性能.在0.1C倍率循环时,LiMn2O4材料的首次放电比容量为118.4mAh/g,循环50周后容量保持率为90.5%.     

微波合成LiMn2O4正极材料及其电化学性能的研究

本文以Li2CO3 、MnO2为原料,采用微波热处理合成锂离子电池正极材料LiMn2O4,研究了热处理温度,Li/Mn摩尔比对产物结构和电化学性能的影响,同时研究了微波热处理和传统热处理两种加热方式的差别.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒电流充放电测试分别对产物的结构、形貌及电化学性能进行表征,结果表明：采用微波法在750℃保温15 min,快速地制备出尖晶石型LiMn2O4,纯度高,尺寸分布均匀,约100-300 nm;于0.1C倍率下,以微波法制备的正极材料首次放电比容量可达112.38 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为91.6％;以传统方法制备的正极材料0.1C倍率下首次放电比容量为94.07 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为71.4％     

掺钴对富锂磷酸亚铁锂大电流放电性能的影响

采用固相法制备了具有橄榄石型结构的微米Li1.12Fe0.98Co0.02PO4/C样品.通过充放电循环、循环伏安实验、交流阻抗、XRD衍射、红外光谱、扫描电镜等现代技术研究了制备的样品的电化学性能.研究表明,在2 C倍率电流下,制备的Li1.12FePO4/C和Li1.12Fe0.98Co0.02PO4/C样品第1循环的放电容量分别为64.8和108.9 mAh.g-1,第30循环的放电容量分别为67.3和110.1 mAh.g-1.因此,掺钴的富锂Li1.12Fe0.98Co0.02PO4/C样品具有明显改善的大电流放电性能.     

Mn2+掺杂对LiFePO4正极材料结构、性能及嵌锂动力学的影响

为了改善橄榄石型LiFePO4正极材料的性能,采用高温固相法合成了Mn掺杂的LiMnxFe1-xPO4(x=0,0.10,0.25,0.40,0.50)材料.采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、充放电测试、循环伏安和电化学阻抗谱研究了材料的结构、电化学性能和锂离子嵌脱动力学.结果表明,锰掺杂的LiFePO4样品颗粒分布比较均匀,具有较小的平均粒径和窄的粒度分布,LiMnxFe1-xPO4是纯相的橄榄石结构.在不同倍率下,LiMn0.4Fe0.6PO4具有最高的放电容量和最好的动力学性能.Mn的掺杂提高了LiFePO4材料的可逆性、锂离子扩散系数和放电容量,减小了电荷转移电阻,进而提高了其动力学性能.     

层状磷酸钛的仿生合成与表征

以微生物细胞为模板,TiCl4和H3PO4为原料,在室温下合成层状磷酸钛(Ti3,(PO4)4·xH2O),并通过XRD、FTIR、TG/DSC等方法对其结构及性能进行表征.结果表明,常温下合成的磷酸钛为层状无定形的结构,层间距d=0.98 nm.当热处理温度为800℃时,磷酸钛分解为TiP2O7和锐钛矿型TiO2晶体.     

非计量合成LiMn0.8Fe0.2PO4正极材料的电化学性能研究

采用固相法合成了LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4/C、Li(Mn_(0.8)Fe_(0.2))_(0.94)P_(0.97)O_4/C、Li(Mn_(0.8)Fe_(0.2))_(0.9)P_(0.95)O_4/C和Li(Mn_(0.8)Fe_(0.2))_(0.86)P_(0.93)O_4/C四个复合正极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试对材料的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能进行了研究.结果表明:非计量合成的样品与计量合成的样品晶体结构没有明显差异,样品中都没有观察到Li_4P_2O_7衍射峰.非计量合成的样品一次颗粒的完整性不好,LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4/C材料具有最佳的大倍率放电性能.     

锂离子二次电池LiMn_2O_4正极材料的研究

采用碳酸锂和电解二氧化锰为原料 ,通过高温合成法研究了不同合成条件对反应产物LiMn2 O4结构、性能的影响 ,并对LiMn2 O4中Li离子非化学计量配比做了研究 结果表明 ,合成前研磨时间越长 ,所需合成时间越短 ;合成最佳温度为 750℃ ;随着锂离子量n的增加 ,LinMn2 O4的晶格常数减小 ,1 相似文献   

镁、锆离子掺杂磷酸铁锂的制备及其电化学性能

采用燃烧法,在不通入惰性气体保护的环境下,合成了Mg²⁺ 、Zr⁴⁺掺杂的磷酸铁锂（LiFePO₄）正极材料. 通过X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、恒电流充放电循环技术,对材料的结构和电化学性能（放电性能、循环性能）进行表征. 结果表明,Mg²⁺ 、Zr⁴⁺的掺入没有改变材料的橄榄石型结构,但显著改善了材料的电化学性能,其中Zr⁴⁺掺杂的LiFePO₄具有更高的放电比容量,在0.2 C放电倍率下最高达到143.4 mAh/g,且循环性能良好（经50次循环后放电比容量为126.3 mAh/g）.     

基于不同碳源的LiFePO4／C的合成及电化学性能研究

以不同有机碳(月桂酸、葡萄糖和柠檬酸)为碳源合成了橄榄石型LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料.研究了不同碳源对LiFePO4/C复合材料的结构、形貌及其电化学性能的影响.结果表明用不同碳源合成的LiFePO4/C复合材料的形貌及颗粒大小不同,影响其电化学性能.其中以葡萄糖作为碳源合成的复合正极材料粒径细小,分布均匀,具有最好的电化学性能,在0.1 C放电电流下,首次放电比容量达143.1 mAh/g,接近LiFePO4的理论比容量(170 mAh/g).