快淬态AB5型贮氢合金的结构与电化学性能研究

采用双辊快淬法制备Mm(NiCoAlMn)x(4.8＜x＜5.2)稀土贮氢合金,分析测试了合金的微观结构、吸放氢和电化学性能.结果表明,合金晶粒尺寸小于50 nm,组织形貌为柱状晶结构;吸放氢平台较宽,可逆性好;合金粉活化快、放电容量高,循环寿命长,大电流放电性能好.     

纳米晶稀土贮氢合金高倍率放电性能的研究

对快淬法制备的纳米晶贮氢合金的高倍率放电性能进行了研究.结果表明,该贮氢合金7C放电比容量不低于260 mA.h/g,高倍率放电率不低于90%,循环寿命大于600次;10C放电比容量不低于230 mA.h/g,高倍率放电率不低于80%,循环寿命大于500次.X射线衍射分析和金相分析结果表明,该贮氢合金呈均匀的单一CaCu5型相结构,晶粒尺寸小于50nm,为柱状晶结构.     

纳米晶稀土贮氢合金高倍率放电性能的研究

对快淬法制备的纳米晶贮氢合金的高倍率放电性能进行了研究.结果表明,该贮氢合金7C放电比容量不低于260 mA·h/g,高倍率放电率不低于90%,循环寿命大于600次;10C放电比容量不低于230 mA·h/g,高倍率放电率不低于80%,循环寿命大于500次.X射线衍射分析和金相分析结果表明,该贮氢合金呈均匀的单一CaCu5型相结构,晶粒尺寸小于50nm,为柱状晶结构.     

纳米晶稀土贮氢合金的热处理研究

用快淬法制备的纳米晶稀土贮氢合金活化速度快,比容量高,但充放电循环稳定性差.通过TG-DSC分析,确定了合金热处理条件.经950℃退火2 h,再在800℃退火1 h两阶段热处理后,合金的充放电循环稳定性明显改善.用2C充放电300次循环后,其比容量由初始的305.1 mA·h/g下降至269.9 mA·h/g,比容量下降了11.5%.X射线衍射分析结果表明,热处理后合金晶粒尺寸由40 nm增大至50 nm.该技术指标已达到电池生产厂家对合金粉的技术要求.     

纳米晶AB3型稀土镁基贮氢合金研究

用双辊快淬法制备的AB3型稀土镁基贮氢合金,经X射线衍射和SEM分析表明,该贮氢合金具有纳米晶结构,由LaNi3相和LaNi4相组成.PCT测试曲线显示,贮氢合金具有合适的吸放氢平台.该贮氢合金具有比容量高、循环性能稳定的优异电性能,72 mA/g放电比容量达到369 mA·h/g,460次循环后720mA/g容量衰减仅为19.4%.     

纳米晶AB3型稀土镁基贮氢合金研究

用双辊快淬法制备的AB3型稀土镁基贮氢合金,经X射线衍射和SEM分析表明,该贮氢合金具有纳米晶结构,由LaNi3相和LaNi5相组成.PCT测试曲线显示,贮氢合金具有合适的吸放氢平台.该贮氢合金具有比容量高、循环性能稳定的优异电性能,72 mA/g放电比容量达到369 mA.h/g,460次循环后720mA/g容量衰减仅为19.4%.     

纳米晶稀土贮氢合金的热处理研究

用快淬法制备的纳米晶稀土贮氢合金活化速度快,比容量高,但充放电循环稳定性差。通过TG—DSC分析,确定了合金热处理条件,经950℃退火2h,再在800℃退火1h两阶段热处理后,合金的充放电循环稳定性明显改善.用2C充放电300次循环后,其比容量由初始的305.1mA·h/g下降至269.9mA·h/g,比容量下降了11.5％。X射线衍射分析结果表明,热处理后合金晶粒尺寸由40nm增大至50nm。该技术指标已达到电池生产厂家对合金粉的技术要求。     

无镨钕高功率La1-xCex(NiCoM)5贮氢合金电化学性能研究(Ⅱ)

采用真空快淬熔炼-热处理方法制备了一系列无镨钕高功率La1-xCex (NiCoM)5贮氢合金,并对其相结构、活化性能及电化学性能进行了研究,考察了其高倍率放电特性.XRD分析结果表明,合金均为单一的CaCu5型密排六方结构,晶胞体积和晶胞参数随Ce含量的增加而减小.电化学测试结果表明:随Ce含量增加(x=0.09～0.70),合金活化次数由3次增加至11次;7C放电的初始容量由248.3mA·h/g下降到168.2mA· h/g;电极搁置5d后的自放电率由13.6％增加至46.2％,而高倍率放电性能(HRD)和高倍率充放电循环稳定性均先增加而后下降.当Ce含量为0.45时,合金7C放电的初始容量为233.8mA·h/g、充放电循环寿命为331次、活化次数为5次、HRD为71.23％,其搁置5d后容量损失率为28.17％(自放电率).     

产品介绍

纳米晶稀土贮氢合金 广州有色金属研究院开发的纳米晶稀土贮氢合金材料,具有优良的性能,适合于制作高容量的普通型及动力型的Ni／MH电池.该合金有适宜的平衡氢压,p(H2)=8.31×104Pa;较低的磁滞lg(pa／pd)=0.077;低的平台斜率lg(p3/p1.5)=0.035.用该合金制备的模拟电池的0.2C放电比容量为340 mA·h／g.用该合金制备的AA1800,AA2000电池具有高的重量比能量和体积比能量.用该纳米晶贮氢合金制备的动力型Ni／MH电池,其0.2C放电比容量为320 mA·h/g,10C放电比容量大于230 mA·h／g,高倍率放电能力HRD为80％,其充放电循环稳定性可与用进口贮氢合金粉制备的动力型电池相媲美.目前,已建成了纳米晶稀土贮氢合金的生产线.     

储氢合金表面处理的研究

用快淬法制得晶粒尺寸为20～50 nm的富铈稀土储氢合金,其0.4C放电比容量达到310 mAh/g.经表面改性处理后,合金的活化性能、循环性能、大电流放电性能和1.2 V放电电压平台等电化学性能都得到提高.经4 h表面改性处理后,在1C放电条件下,合金只需2次活化,就能达到最大比容量300.2 mAh/g;经18次循环后,合金的放电比容量仍保持在297 mAh/g,其放电效率达到93.80%.1C,2C和3C放电能力分别达到97.84%,93.27%和92.40%.     

NiFe2O4@LiMn2O4正极材料的制备及其电化学性能研究

以溶胶-凝胶法制备了不同质量百分比的NiFe₂O₄@LiMn₂O₄复合正极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学性能测试等手段, 对NiFe₂O₄@LiMn₂O₄材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明, NiFe₂O₄的包覆并没有改变锰酸锂材料的晶体结构;锰酸锂颗粒表面没有观察到NiFe₂O₄材料存在。当NiFe₂O₄包覆量为1%时, 复合材料具有较好的电化学性能, 其首次充放电效率、循环性能和倍率性能都得到了一定程度的提高, 此时NiFe₂O₄呈薄膜型包覆在锰酸锂颗粒的表面, 厚度约为14 nm, 首次放电比容量(0.1C)为121.2 mAh/g, 10C倍率放电条件下放电比容量为84.8 mAh/g, 1C循环400周后容量保持率为90.64%。     

Li_4Ti_5O_(12)纳米片负极材料的合成及其快速充放电性能

采用水热法合成Li_4Ti_5O_(12)负极材料,研究材料在大倍率条件下的电化学性能。X射线衍射(XRD)分析结果表明所合成的Li_4Ti_5O_(12)材料晶体尺寸在纳米级。透射电子显微镜(TEM)分析结果表明材料的结晶粒度为50~100 nm。电化学充放电测试结果表明该材料在10 C倍率充放电时首次放电比容量达到269.9 m A·h/g,循环50次后稳定在177 m A·h/g左右,显示出优异的快速充放电性能。     

锂离子电池Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)负极材料的结构与电化学性能

采用高温固相法合成了Li_4Ti_5O_(12)和Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)负极材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和充放电测试等手段研究样品的结构和电化学性能。XRD图谱表明铈掺杂并没有改变样品的晶体结构;循环伏安曲线表明Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)样品具有更好的可逆性,铈的掺杂有利于锂离子的可逆脱嵌;微分电容曲线表明Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)的充放电的峰电位值差比Li_4Ti_5O_(12)小,说明前者具有更小的电化学极化;充放电测试表明,5 C倍率充放电时,Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)和Li_4Ti_5O_(12)的可逆放电容量分别为120 m A·h/g和80 m A·h/g左右,说明铈的掺杂提高了Li_4Ti_5O_(12)材料的倍率容量和循环性能。     

纳米Si粉在高容量锂离子电池负极中的应用研究

通过感应等离子体蒸发凝聚法制备纳米Si粉,以葡萄糖为有机碳源,经高温碳化将纳米Si粉钉扎在石墨载体表面制备出Si/C复合负极材料,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(0FESEM)和电化学性能测试等对比分析了纳米Si粉、石墨载体和Si/C复合负极材料的结构和性能。结果表明,纳米Si粉作为锂离子电池负极材料首次放电容量和可逆充电容量分别为3 519.4 m Ah/g和2 063.7m Ah/g,但是首次效率只有58.6%,且循环寿命差,Si/C复合负极材料能够有效缓冲纳米Si粉的体积变化,发挥较高的可逆储锂容量,提高循环寿命,但是需进一步改善首次效率。     

负极添加剂对镍氢电池性能的影响

以市售A2B7型La-Mg-Ni系储氢合金作为负极材料,并分别以Y2O3、La2O3、ZnO和MgO作为添加剂制作AA1500型镍氢电池,并对其放电容量、充电态内阻、自放电、循环寿命和过充性能进行测试与分析.结果表明:添加Y2 O3和La2 O3的电池在0.2 C倍率下的放电容量与未添加电池基本一致,而以MgO和ZnO...     

锂硫电池正极S/C复合材料的制备与性能研究

以商业化碳黑科琴黑为碳源,采用球磨和热复合法合成正极S/C复合材料,并运用X射线衍射、扫描电子显微镜、元素组成分析等分析手段对S/C复合材料进行了微观结构、组成和形貌分析;并用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法对电极材料的电化学性能进行分析。在0.2C倍率下首次放电比容量为838.4 mAh.g-1,最高达930.3 mAh.g-1,经过50次循环后可逆容量依然高达835.1 mAh.g-1,显示出良好的循环稳定性。     

锂离子电池Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)负极材料的结构与电化学性能

采用高温固相法合成Li_4Ti_5O_(12)及Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、充放电测试和循环伏安(CV)研究材料的结构和电化学性能。结果表明,两种材料均具有较小的平均粒径和窄的粒度分布,Zr4+进入晶格结构内部,具有纯相的尖晶石结构。0.1C倍率时,Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)首次放电比容量高达248 m A·h/g,略低于Li_4Ti_5O_(12)。1.0C倍率放电比容量为145 m A·h/g,5.0C倍率140次循环后,放电比容量仍达到121 m A·h/g,明显高于纯相Li_4Ti_5O_(12)材料,具有较好倍率性能。     

二氧化锰还原法制备锰酸锂材料及其性能研究

采用二氧化锰还原法制备了锰酸锂前驱体, 将前驱体在不同温度下进行热处理, 制得尖晶石型锰酸锂。利用AAS、滴定法、XRD、SEM表征样品的元素含量、晶体结构、形貌和粒径, 并研究了不同热处理温度对锰酸锂电化学性能的影响。结果表明, 通过二氧化锰还原法合成出了具有一定尖晶石结构的锰酸锂前驱体。当热处理温度为800 ℃时, 锰酸锂的导电性最佳, 0.2C放电容量为132.7 mAh/g, 0.5C放电容量为123.9 mAh/g, 循环10次后, 容量衰减5.97%。     

新型电极材料Li_5Cr_9Ti_4O_(24)的制备及其性能

采用溶胶凝胶法合成一种新型的Li_5Cr_9Ti_4O_(24)钛酸盐材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)、充放电测试和阻抗测试等方法研究了样品的结构和电化学性能。结果表明,Li_5Cr_9Ti_4O_(24)粒径大小约为100~200 nm,具有同LiCrTiO_4相似的晶格结构;循环伏安曲线表在1.227 V/1.772 V和1.334 V/1.761 V处出现氧化还原峰;在不同倍率下充放电时,Li_5Cr_9Ti_4O_(24)有较好的放电比容量和倍率性能,大倍率充放电曲线表明Li_5Cr_9Ti_4O_(24)材料具有很高的循环稳定性;阻抗图表明循环后的Li_5Cr_9Ti_4O_(24)材料生成SEI膜。     

铌掺杂对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料结构和电化学性能的影响

通过高温固相法合成铌掺杂Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)_1-xNb_xO₂(x=0,0.01,0.02,0.03)正极材料,利用X射线衍射、扫描电子显微镜以及电化学测试手段分析铌掺杂的影响。结果显示,铌掺杂没有改变材料的α-NaFeO₂层状结构;充放电循环结果显示Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)_0.98Nb0.02O2在1C充放电倍率、电压为3.0~4.3 V条件下,经过50周循环后的容量保持率为95.9%,而没有经过掺杂处理材料的容量保持率为85.3%;交流阻抗测试结果证明了铌掺杂可以降低材料的电化学阻抗,从而提高材料电化学性能。