锂离子蓄电池镍-二氧化硅-锡负极材料研究

采用复合电镀法在铜箔上首先沉积镍-二氧化硅镀层,然后再电镀锡制备镍-二氧化硅-锡复合电极,用作锂离子蓄电池阳极材料进行了电化学测试。首次充电(合金化)容量为801mAh·g-1,首次放电(去合金化)容量达到706mAh·g-1,初次充放电效率为88.1%,20次循环后可逆容量仍保持在465mAh·g-1。Ni-SiO2-Sn复合电极的循环性能明显好于Sn-Ni合金电极和电镀Sn电极。     

Sn-Co-Zn纳米棒阵列合金电极的制备及性能

采用液相法制备铜纳米棒阵列,并用作锂离子电池负极集流体,通过电沉积制备Sn-Co-Zn纳米棒阵列合金电极。合金电极主要是由Co Sn、Co Sn2和单质Zn组成的混晶。以1 C在0.02~1.50 V循环,合金电极首次循环的放电比容量为813.8 m Ah/g,库仑效率为87.5%,第50次循环的放电比容量为467.0 m Ah/g。电极活性材料多相结构及纳米阵列间隙,可缓解嵌锂过程中的体积膨胀。     

固相反应法制备Sn-SnO-Zn纳米负极材料

用固相反应法合成了纳米尺寸的Sn-SnO-Zn复合氧化物粉末,研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.XRD、SEM及电化学性能测试的结果显示:在800℃下焙烧的样品,首次放电比容量为772 mAh/g,首次库仑效率为60.1%,经20次循环后,放电比容量为376 mAh/g;在600℃下焙烧的样品,首次放电比容量为641 mAh/g,首次库仑效率为49.4%,经20次循环后,放电比容量只有272 mAh/g.     

球形钛酸镍的制备及其电化学性能表征

钛酸镍(NiTiO3)是一种新型锂离子电池负极材料,采用溶胶.沉淀法可制备尺寸均匀、表面粗糙的球形NiTiO3颗粒.将制备的球形NiTiO3作为锂离子电池负极材料,具有良好的电化学性能,在0.1 C(50mA/g)时,其初始充电比容量约为375.6 mAh/g,库仑效率为52.1％;第二次充电比容量为331.3 mAh/g,库仑效率为90.9％;在1C时,其初始充电比容量为295.4mAh/g,经过前十次电池活化,循环20～100次的容量基本没有衰减,容量保持率高达99.7％.将球形NiTiO3与片状石墨复合,可提高首次库仑效率,改善循环性能,增加电子导电率,减小电池极化,有利于NiTiO3锂离子电池负极材料的工业应用.     

粘结剂含量对硅基负极材料循环性能的影响

通过优化粘结剂在锂离子电池电极中的质量分数,使纳米硅作为锂离子电池负极材料的可逆比容量和循环寿命达到最优。电化学性能测试采用双电极扣式电池进行,实验结果表明:当粘结剂的质量分数为20%和导电剂的质量分数为10%时,以纳米硅为负极材料的锂离子电池可逆比容量达到1 440 m Ah/g,首次库仑效率为47.9%,5次循环后容量保持率为14%。     

纳米SnO2-SiO2复合氧化物的制备与电化学性能

以SnCl2·5H2O和Si(OMe)4为原料,通过尿素控制反应的pH值,采用水热法制备出了细小的SnOy-SiO2复合物,使活性物质SnOy很好地分散于非活性相物质SiO2中,保持活性成分在原子或纳米尺度上均匀分散于非活性基质成分中。纳米SnO2-SiO2复合物作为锂离子电池负极材料,其首次放电容量达到1208mAh/g,首次可逆容量为756mAh/g,首次库仑效率达到62.6%,随后的库仑效率都保持在90%以上,20次内每次循环的容量衰减率只有0.9%。纳米SnO2-SiO2复合物电极具有较好的循环嵌脱锂性能,是有希望的锂离子电池负极材料。     

溶剂热制备绒球状ZnCo_2O_4/CNT多孔微球

用溶剂热法制备绒球状钴酸锌(ZnCo_2O_4)/碳纳米管(CNT)复合材料。用XRD、SEM技术分析物相和形貌,用恒流充放电及循环伏安法测试电化学性能。添加CNT使ZnCo_2O_4呈多孔结构,可提高作为锂离子电池负极材料的电化学性能。以500 mA/g的电流在0.01~3.00 V循环,ZnCo_2O_4/CNT的首次充、放电比容量分别为1 002.3 mAh/g、1 284.9 mAh/g,首次库仑效率达78.00%;第50次循环的充、放电比容量分别为1 197.2 mAh/g、1 209.8 mAh/g,库仑效率达98.96%。     

石油沥青包覆对石墨负极电化学性能的影响

将沥青煤油溶液过滤后,与天然球化石墨充分混合,蒸发溶剂后真空炭化,获得锂离子电池用沥青包覆天然石墨负极材料,实验研究发现当沥青包覆量在一定范围内时,可明显降低天然石墨的比表面积,提高石墨负极材料的循环性能,同时石墨负极材料的可逆容量及首次充放电效率明显提高.当包覆量为8%时,炭化温度为1 100℃,首次充电比容量为367 mAh/g,首次库仑效率为94.5%,循环20次后可逆容量保持率为92%.可见沥青包覆改性后,天然石墨材料的电化学性能得到明显改善.     

锡锑铜氧合金负极材料的电化学性能

采用两步恒流电沉积结合热处理的方法制备锡锑铜氧(Sn-Sb-Cu-O)合金电极材料;通过SEM、能谱(EDS)、XRD、恒流充放电及循环伏安实验,研究样品的性能。当电沉积的阴极电流密度为5 mA/cm2,Cu基体上电沉积Sb与Sn的时间分别为18 min和12 min时,所得Sn-Sb-Cu-O电极中Sn和Sb的物质的量比约为1∶1,在0.001～1.800 V充放电,首次循环的可逆比容量为1108.6 mAh/g,库仑效率为79%;第30次循环的可逆比容量为767.7 mAh/g。     

碳热还原法制备负极复合材料Sn/C

通过碳热还原法,以纳米碳、改性天然石墨为碳源还原SnO2,并用沥青进行二次碳包覆,制备了锂离子电池负极复合材料Sn/C。对样品进行了XRD、SEM分析及充放电性能测试。SnO2被过量的碳还原,形成粒径为1～2μm的金属Sn球。以改性天然石墨为碳源制备的样品,首次充电(脱锂)、放电(嵌锂)比容量分别为412.4 mAh/g和591.1 mAh/g;第20次循环的充电比容量为342.1 mAh/g,库仑效率从第2次循环开始均在97.0%以上。     

高可逆比容量锡基负极的性能

采用液相法制备锂离子电池SnCo合金极材料.XRD结果显示其具有一定的无定形态.电化学测试表明:SnCo合金电极的首次充电比容量为822 mAh/g,40次循环后的容量保持率为88%,80次循环后的容量保持率为80%.该材料中的金属Co含量为10.8%,使SnCo合金材料有望成为实用化高比容量锂离子电池负极材料.     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料

采用碳纳米管(CNTs)作为锂离子电池负极材料的添加剂,测试了负极材料的电化学性能。结果表明:添加2%(质量比)的CNTs,使负极材料的首次充、放电容量分别提高29.4 mAh/g和45.1 mAh/g,经20次循环,容量未见衰减。这是由于CNTs具有较大的比表面积和较高的储锂能力。     

锡镍合金的制备及电化学性能

作为锂离子电池用非碳类负极材料,合金或金属间化合物备受关注.合金材料在循环过程中的体积变化是一个致命缺点.从抑制体积变化的角度出发,根据"Buffer Matrix"的概念,将活性相植入到非活性相载体中.镍作为非活性相,锡作为活性相,用不同的方法制备了非晶态锡镍合金和晶态锡镍合金(Ni3Sn),研究了其形貌特征、晶体结构及电化学性能.在高温下用氢气还原的Ni3Sn具有稳定的晶体结构、较高的比容量(300mAh/g)和优良的循环性能.     

锂离子蓄电池用锡镍合金的储锂性能研究

文章以电沉积的方法制备了Sn-Ni合金,同时对合金的成分与嵌锂性能作了分析,这种合金具有较好的嵌锂性能。为提高合金的循环性能,研究了基体预处理与添加钼元素的影响。结果表明,对基体预处理可以提高合金的循环性能,但影响合金的比容量;而钼元素的加入由于提高了镍元素的稳定性而具有较好的效果,充放电150次之后比容量仍有约200mAh/g。     

锂离子电池用石墨材料的结构与性能研究

研究了锂离子电池用石墨材料的结构与物理及化学特性对其电化学性能的影响。采用XRD、BET、ICP、激光粒径分析等方法 ,对多种典型石墨样品的结构、比表面积、杂质含量、粒径分布进行了表征分析。随着石墨颗粒粒径的增大 ,石墨试样的比表面积减小。电化学性能测试表明 :在石墨材料的石墨化度非常接近的情况下 ,粒径和比表面积对电化学性能的影响较为突出 ,粒径较大及比表面积较小的石墨材料具有较好的充放电性能。试样D具有较高的可逆容量 ( 2 62mAh/g)和较低的不可逆容量损失 ( 85mAh/g) ,首次充放电效率为 75 .5 % ,适用作锂离子电池负极的原材料     

锂离子蓄电池金属锡电极容量衰减机理探讨

用电沉积直接在铜箔上沉积金属锡,恒电流充放电循环(CC)、循环伏安(CV)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)研究了制备锡作为锂离子负极的性能。CC结果表明,锡电极的初始比容量大于600mAh/g,但6次充放电循环后容量迅速下降,至60次循环后容量基本消失。CV、SEM和FT-IR结果表明,金属锡经充放电后发生龟裂,伴随着固体电解质界面(SEI)的形成,随着循环的进一步深入SEI膜不断增厚,金属锡粉化成颗粒被SEI膜所包裹而失效。     

水性粘结剂LA135在锂离子电池中的应用

以水性粘结剂LA135为正极粘结剂、LiFePO4为活性物质,测试不同粘结剂含量的锂离子电池的性能.当粘结剂的含量为6％时,在2.75～4.20 V充放电,0.20 C首次、第10次循环的放电比容量分别为140.6 mAh/g和140.3 mAh/g,容量保持率为99.8％;1.00 C首次、第10次循环的放电比容量分别为103.3 mAh/g和99.1 mAh/g,容量保持率为95.9％.