两种不同结构锰酸锂电化学性能对比

比较了层状锰酸锂（LiMnO2）和尖晶石型锰酸锂（LiMn2O4）在电池容量发挥、首次效率、高温存储及循环性能等方面的差异。结果表明：层状锰酸锂具有较高的容量发挥,但其高温存储性能不如尖晶石型锰酸锂;在高温（55 ℃）循环性能方面,由于高温条件下锰的溶解,导致两种结构锰酸锂电池的高温循环性能均很差,0.5C循环 400次后容量保持率低于80%;在常温循环性能方面,尖晶石型锰酸锂具有较好的容量保持率。因此,在动力电池应用方面,尖晶石型锰酸锂相对于层状锰酸锂更具有优势。     

钽酸锂、铌酸锂晶体相关专利简析

钽酸锂、铌酸锂晶体是集压电、铁电、声光、电光性能于一体的多功能材料;专利是国家、企业科技创新成果核心竞争力的体现。对钽酸锂、铌酸锂晶体相关的全球专利和国内发明授权专利进行地域布局、主要申请人、申请年度、申请量等方面的统计分析,有助于了解钽酸锂、铌酸锂晶体行业的技术发展情况,并为制定长远的、全局性的专利战略提供借鉴。     

锂离子电池正极材料锰酸锂的改性

以镁-聚丙烯酸为原料,采用溶液法在尖晶石锰酸锂表面包覆一层均匀稳定的氧化镁层。用扫描电镜和俄歇能谱等测试技术对包覆前后锰酸锂的结构和性能进行了表征。结果表明,处理后在尖晶石锰酸锂表面形成了L iMn2-xMgxO4固溶液,此固溶液保护层减少了锰酸锂和电解液的直接接触,有效地抑制了锰酸锂与电解液的相互作用。经表面修饰处理后,锰酸锂正极材料的稳定性以及材料的电化学性能均得到明显提高。处理后锰酸锂所制电池经450次循环,容量衰减在20%左右。     

锂离子电池正极材料镍酸锂研究进展

镍酸锂具有比容量高、污染小、价格适中、与电解液匹配好等优点，被认为是一种较有发展前景的锂离子电池正极材料。但它合成困难，循环稳定性差。近几年来一些研究人员从合成方法、掺杂改性等方面对镍酸锂做了大量的研究工作。介绍了作为锂离子电池正极材料的镍酸锂的结构特征、电化学性能及现阶段存在的问题；综述了近几年来国内外的电化学研究者对锂离子电池正极材料镍酸锂的合成及稀土掺杂方面的研究进展和稀土掺杂对镍酸锂的结构和电化学性能的影响；并对镍酸锂未来的发展方向做了展望。     

锰酸锂合成方法，的研究进展

尖晶石型锰酸锂是当前锂离子正极材料的研究热点。结合笔者的研究工作,详细阐述了传统工业制法以及软化学方法的制备方法、优缺点及合成材料的电化学性能。重点综述了近几年来合成锰酸锂新的合成方法及其优势,介绍了改善锰酸锂材料循环性能煦多种方法,充分说明了锰酸锂被将广泛地用作锂离子电池正极材料巨大的应用前景。     

锂离子电池正极材料锰酸锂的制备与改性研究

锂离子电池是绿色高能可充电池,具有工作电压高、比能量大、自放电少、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染等突出优点.尖晶石型锰酸锂正极材料具有无毒、成本低、电容量高等优点,近年来引起广泛关注.但在高温环境下,锰酸锂正极材料的充放电容量迅速下降,成为制约其发展的主要缺点.从锰酸锂的制备与改性研究方面综述了锂离子电池正极材料锰酸锂的研究进展,在此基础上,提出了正极材料锰酸锂的发展方向.     

锆酸锂陶瓷材料高温分离CO_2的研究现状

化石能源的长期利用使得温室气体CO2大量排放,对环境造成了严重的危害。面对全球气候变暖和异常,减少化石能源在利用过程中CO2的排放是今后的发展趋势。利用锆酸锂陶瓷材料高温分离二氧化碳是一种具有发展潜力的CO2捕集技术。笔者介绍了锆酸锂陶瓷材料高温烟气二氧化碳的分离理论,吸附剂的合成温度、吸附剂颗粒尺寸及晶型以及元素掺杂改性对锆酸锂陶瓷材料高温CO2分离的影响,提高锆酸锂陶瓷材料高温CO2吸附性能和循环利用能力的改性方法,改性锆酸锂分离CO2机理,锆酸锂与硅酸锂分离CO2性能比较,并提出了今后研究的重点发展方向。     

化学二氧化锰改性处理对锰酸锂性能的影响

将化学二氧化锰进行高温烧结改性处理后制备锰酸锂,与未经改性处理的化学二氧化锰制备的锰酸锂进行性能比较。通过XRD、SEM考察了改性处理对锰酸锂的结构及形貌的影响,通过充放电性能检测分析了改性处理对锰酸锂电化学性能的影响。结果表明,制备的锰酸锂均为规则的尖晶石结构,在850℃下改性处理的化学二氧化锰制备的锰酸锂晶体结构最稳定,颗粒大小分布均匀,电化学性能最佳,首次放电比容量为118.4 mA·h/g,循环100次后容量保持率为92.74%。     

锰酸锂产品中磁性物质的管控

基于现阶段锰酸锂中磁性异物管控水平及市场需求,着力研究锰酸锂磁性物来源,改善关键工艺技术并实现产业化产出行业领先的高品质锰酸锂产品。通过对锰酸锂生产的原料来源及生产全流程进行全面深入调研分析,确定锰酸锂生产现场磁性物引入源,使用鱼骨图、优选矩阵等质量工具进行统计分析、强化磁性物管控关键技术及优化现场管控,找出关键解决方案并在生产上全面落实,确保稳定产出高品质低磁性异物的锰酸锂产品。     

显微拉曼成像技术在钽酸锂晶体的成分、缺陷和应力分布表征中的应用研究

采用激光共聚焦显微拉曼光谱仪分别对钽酸锂晶体进行了显微拉曼成像测试研究,以865 cm^-1特征峰峰强度对钽酸锂的成分分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰半高宽对晶体中锂含量分布进行了显微拉曼成像;以750 cm^-1缺陷峰强度对晶体中的本征缺陷分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰峰位置对晶体中的应力分布进行了显微拉曼成像。测试结果表明,显微拉曼成像可以很好地对钽酸锂单晶片的化学成分和组分、本征缺陷、应力等化学物理性质的微观分布进行成像,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的成分和锂含量分布更加均匀,未掺杂三氧化二铁和掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的本征缺陷分布皆比较均匀且很少,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的应力分布更加均匀,掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体存在明显的应力分布集中的区域。     

尖晶石型LiMn2O4的水热合成及其锂吸附性能

以Mn(NO3)2, LiOH和H2O2为原料,通过控制水热反应条件直接合成了尖晶石型LiMn2O4纳米线,经酸浸脱锂后得到对Li+具有特殊选择性吸附的离子筛. 用XRD, HRTEM, SAED和共存金属离子的分配系数等手段对产物的晶相结构及吸附性能进行了研究. 结果表明,水热反应条件对前驱体结构有较大影响,前驱体LiMn2O4和离子筛MnO2均为一维纳米线,离子筛对不同金属离子的选择性吸附顺序为Li+>>Ca2+>Mg2+>Na+>K+,说明离子筛具有较高的Li+选择性. Li+的分配系数为16770.63 mL/g,是高温焙烧样品(7917.49 mL/g)的2.12倍,表明一维纳米MnO2离子筛对Li+的选择性吸附性能有显著提高.     

尖晶石LiMn2O4正极材料的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的研究进展。主要阐述了LiMn2O4的制备方法、晶体结构、电性能以及改性方法等方面的发展状况。     

尖晶石LiMn_2O_4高温电化学性能研究

通过熔融浸渍、分段烧结的方法用LiOH·H2 O和EMD制得尖晶石型LiMn2 O4 活性材料 ,对材料进行了元素分析和XRD结构表征 ,采用最小二乘法计算了样品的晶格常数 ,结果表明样品属于立方尖晶石结构 ,为缺锂型尖晶石锂锰氧。样品在高温下的充放电曲线和循环伏安曲线的测定结果表明样品的首次放电容量为 12 2 8mAh·g- 1,放电电压为 3 96V ,恒温充电电压为 4 0 7V ,二者差值仅为 0 11V ,说明以其为正极的电池的极化较小 ,在高温下具有良好的循环特性。     

尖晶石型锰酸锂前驱体的表征与分解活化能

采用不同升温速率的差热分析研究空气气氛中锰酸锂前驱体分解的反应. 利用Doyle- Ozawa法和Kissinger法计算各反应阶段的表观活化能. X射线衍射、粒度分析、扫描电镜和透射电镜分析表明，共沉淀法和煅烧法相结合制备的LiMn2O4物相纯净，粒度分布均匀，形貌规整.     

用于锂离子电池球形锰酸锂的工业化制备研究

本文以氢氧化锂、醋酸锰及碳酸锰为原料,采用液相法合成凝胶浆料和半固相浆料,利用喷雾干燥法获得球形锰酸锂前驱体,研究了动态焙烧喷雾干燥前驱体制备球形锰酸锂正极材料用于锂离子电池.研究结果显示,动态低温分解与高温分解相结合的方法能有效保持前驱体的球形,合成的球形锰酸锂具有良好的电化学性能.该方法适合于工业化生产球形锂离子电池正极材料.     

烧结温度对尖晶石型LiMn2O4的影响

尖晶石型锰酸锂作为锂离子电池正极材料具有比能量高、循环性能好、成本低、无污染、安全性能好等优点,成为近年来研究的热点。尖晶石型LiMn2O4的结构与性能在很大程度上决定着锂离子电池的商业化。烧结温度是制备LiMn2O4的重要影响因素。从制备方法上综述了温度对尖晶石型LiMn2O4的影响。     

纳米LiMn2O4制备及电化学性能研究

以高能球磨后的MnO2为前躯体，用水热法成功合成了平均粒径为60nm的LiMn2O4纳米微粒。实验结果表明，所合成的纳LiMn2O4在0．2℃倍率放电条件下，首次放电比容量为122mAh／g，样品在经过20次循环后容量下降约为5％左右，表现出较好的电化学性能。     

Al3＋、Sc3＋掺杂的LiMn204电子结构和平均嵌入电压研究

采用密度泛函理论方法研究了锂离子正极材料LiMn2O4电子结构及金属掺杂对其平均嵌入电压的影响。嵌锂前后差电荷密度分析表明，Mn2O4嵌锂过程中，0、Mn均得到Li给出的电子，且以0得电子为主。A13＋和Sc3＋取代LiMn2O4原胞中的Mn掺杂研究表明，AJ3＋和Sc3＋在嵌锂过程中不参与和Li的电子交换，因而导致掺杂体系具有较大的嵌人电压。且Al3＋、Sc3＋掺杂导致LiMn2O4电极材料稳定性提高，材料密度减小，因此A13＋和Sc3＋可作为较佳的锂离子正极掺杂材料。     

溶胶凝胶法制备LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn2O4、LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4和LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05。使用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成材料的结构及物理性能进行了表征。将合成材料作为锂离子电池正极活性材料,用循环伏安、交流阻抗及充放电测试的电化学测试方法对材料进行了电化学的研究。结果表明,合成的LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05材料的初始容量高于LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4,而循环性能优于LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4和LiMn2O4,显示了阴阳离子复合掺杂对于阳离子单一掺杂的优势。