锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

锂离子蓄电池正极材料固体核磁共振研究进展

固体核磁共振波谱法(NMR)是研究锂离子蓄电池正极材料结构变化和电化学性能的一种有效手段。综述了固体NMR在锂离子蓄电池正极材料结构变化及嵌锂机理方面的一些进展,并提出了固体NMR对于研究锂离子蓄电池正极材料的电化学性能以及充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中的材料结构变化和Li与邻近金属原子的配位情况具有重要的作用;展望了固体NMR技术在锂离子蓄电池正极材料中的应用前景,并认为这些技术将对未来锂离子蓄电池正极材料的研究具有重要意义。     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的合成及性能

采用共沉淀法合成出Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2,与LiOH球磨混合后在800℃煅烧9h制备出了锂离子蓄电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、恒流充放电、循环伏安等分析方法对其进行了表征。实验结果表明,该工艺合成出的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2首次放电容量为160mAh·g-1,循环30次可逆容量保持143.5mAh·g-1,4.3V下的热分解温度高于LiCoO2,是一种很有潜力的锂离子蓄电池正极材料。     

球形Li1+xV3O8的制备及其电化学性能

Li1 xV3O8是一种很好的锂离子蓄电池正极材料。采用高温骤冷法制得V2O5溶胶,与LiOH溶液混合,通过喷雾干燥法制备中间产物,在350℃温度下热处理4h合成锂离子蓄电池正极材料Li1 xV3O8粉末。X射线衍射分析表明合成的Li1 xV3O8粉末结晶度较低。扫描电镜分析表明颗粒呈球形,粒径约为3μm;电化学性能测试结果表明,其首次充电比容量为333.4mAh/g,放电比容量为339.6mAh/g,具有优良的电化学性能。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4改性研究进展

锂离子蓄电池作为一种高性能的可充绿色电源,近年来已在各种便携式电子产品和通讯工具中得到广泛应用,并被逐步开发为电动汽车的动力电源,从而推动其向安全、环保、低成本及高比能量的方向发展[1]。其中,新型电极材料特别是正极材料的研制极为关键,目前广泛研究的锂离子蓄电池正极材料集中于锂的过渡金属氧化物如层状结构的LiMO2(M代表Co,Ni,Mn)和尖晶石结构的LiMn2O4。作为正极材料它们各具特色,LiCoO2成本高,资源贫乏,毒性大[2];LiNiO2制备困难,热稳定性差[3];LiMn2O4容量低,循环稳定性差[4,5]。为了解决上述材料的缺陷,电池界做…     

Li1+xV3O8的中热固相法合成及其电化学性能

Li1 xV3O8是一种很好的锂离子蓄电池正极材料。以Li2CO3和V2O5为原料,根据固相反应机理、Tammann温度和TG-DTG的分析,选择在580℃条件下合成Li1 xV3O8,反应时间比传统合成法大为降低。XRD结果分析表明,所得产品结晶性好、层状结构完整。通过电化学性能测试,样品具有较高的比容量和较好的循环性能,作为锂离子蓄电池正极材料较为理想。     

共混材料Li1.04Mn2O4/LiNi0.94Co0.06O2为正极的锂离子蓄电池性能

研究试验了以共混材料Li1.04Mn2O4/LiNi0.94Co0.06O2为正极,中间相炭微球(MCMB)为负极的AA型锂离子蓄电池。结果表明:以n(Li1.04Mn2O4)/(LiNi0.94Co0.06O2)=1∶1为正极材料的AA型锂离子蓄电池,较好地综合了Li1.04 Mn2O4的高放电电压及LiNi0.94Co0.06O2的高比容量的优点,克服了Li1.04Mn2O4的比容量低及LiNi0.94Co0.06O2的放电电压偏低的缺点。在室温条件下,电池的1C放电容量达620mAh,比能量达到120Wh/kg和290Wh/L,循环400次时,其容量仍为初始容量的86%,并具有较好的倍率特性。电池在150℃荷电放置的条件下,不起火爆炸。     

锂离子电池正极材料的研究进展

综述了国内外锂离子电池正极材料的研究现状。对LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4和Li1 xV3O8类正极材料的结构、化学性能及制备方法进行了阐述。     

锂离子蓄电池材料的研究现状

综述了目前锂离子蓄电池中常用正、负电极材料的特点 ,及电化学性能与结构之间的关系。正极材料包括层状结构的LiCoO2 、LiNiO2 以及尖晶石型LiMn2 O4 ;负极材料包括石墨、焦炭、硬碳等碳材料以及锡基氧化物材料。通过对材料电化学性能的比较 ,从商品化角度讨论了锂离子蓄电池电极材料研究的发展方向。     

锂离子蓄电池负极材料Co3O4的制备及性能

采用机械球磨制备了不同粒径的锂离子蓄电池负极材料Co3O4。经过长时间的机械球磨后材料混合均匀,颗粒尺寸被粉化至2.08μm。电化学性能测试表明随着球磨时间的不同,颗粒尺寸的细化,材料的首次嵌锂容量从945mAh/g提高到1018mAh/g,脱锂容量也由406mAh/g提高到632mAh/g。减小Co3O4粒度不仅可以提高Co3O4的可逆容量,而且改善了Co3O4的循环稳定性。过渡金属氧化物Co3O4作为锂离子蓄电池负极材料具有一定的应用前景。     

锂离子电池纳米结构LiMn2O4正极材料的研究进展

越来越多的纳米结构材料(包括纳米颗粒、纳米线、纳米管和核壳结构、介孔纳米材料)已经应用于锂离子电池。不同的合成方法制备出的材料性能有所不同。本文介绍了锰酸锂(LiMn2O4)纳米正极材料的合成方法及性能,指出了纳米正极材料应用中存在的问题。     

一维纳米材料在锂离子蓄电池中的应用进展

评述了目前纳米管、纳米棒、纳米线、纳米带等一维纳米材料的制备及其在锂离子蓄电池正、负极材料中的应用。将一维结构的纳米材料应用于锂离子蓄电池材料,可以更好地发挥纳米材料的优异特性,提高电池的电化学性能,因此将成为今后锂离子蓄电池材料研究领域中的热点。     

碳纳米管对复合型锂离子动力电池性能的影响

采用LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料,考察了添加碳纳米管作导电剂对电池性能的影响。研究结果表明:以LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料所制作的电池具有较好的安全性能,在正极片中添加碳纳米管作导电剂后可以提高电池的放电比容量,改善电池的低温性能和倍率充放电性能。添加碳纳米管作导电剂后的电池具有极佳的循环稳定性,3 C循环500周容量保持率为95.34%,循环1 000周容量保持率为90.09%。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4掺杂改性研究进展

橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,但是LiFePO4的电子电导率极低,Li+扩散速度慢,限制了其实用化,其中一种很有效的方法就是在LiFePO4的晶格中掺杂金属离子,使其产生晶格缺陷,促进Li+扩散,改善晶体内部的导电性能。综述了LiFePO4近几年离子在Li(M1)位和Fe(M2)位掺杂的研究进展。     

锂离子电池电解质与LiFePO4的相容性问题研究

随着对锂离子动力电池的研究深入.LiFePO4正极材料以其优异的性能有希望得到广泛应用.介绍了LiFePO4正极材料与有机电解质之间的成膜机制:系统阐述了LiFePO4正极材料在电解质中的溶解问题.从改变电解质组成和寻找有效的添加剂两个方面论述了改善LiFePO4与电解质相容性的基本途径.最后对解决UFePO4与电解质的相容性问题方法提出展望.     

锂离子电池正极材料Fe2（SO4）3研究综述

最近,铁基硫酸盐锂离子电池正极材料开始吸引研究者的注意.这类材料的优点是合成工艺十分简单,只要加热水合硫酸铁即可;原材料成本低;污染小;毒性小.缺点是容易潮解,制备小颗粒材料比较难,导电率低.理论上每个Fe2 （SO4）3单元可以嵌入2个Li＋;理论比容量为134mAh/g,工作电压为3.6V.不过只有一个锂离子的嵌入是可逆的,循环数次后比容量稳定在67mAh/g左右.为进一步改进其性能,一些研究者提出了阴离子取代等方法.未来的研究主要集中在改进另一个锂离子嵌入反应的可逆性方面以及如何降低材料的颗粒尺寸.本文简单综述了该材料的研究现状.     

高镍体系能量及功率型锂离子电池的设计研究

以Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2、Li[Ni_xCo_yMn_(1-x-y)]O_2(x0.6)为代表的高容量层状高镍材料被认为是最有实用化前景的新型正极材料。选用Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2(NCA)材料制成了30 Ah能量型及30 Ah功率型动力电池,并对电池的电性能和安全性能进行了相关测试。结果表明由Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2正极材料制备的动力电池比能量高,在循环性能、倍率放电性能、低温放电性能、荷电保持能力以及安全性能方面均表现优异,能够满足不同领域相关产品对动力电源的要求。     

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛评述——高比能量电池及关键电极材料

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛于2017年4月12—14日在宁波市举行。会议主要讨论了高能量密度正极材料(镍锰酸锂、高镍三元和富锂层状氧化物正极材料)和负极材料(硅基负极材料和金属锂负极),以及高能量密度电池体系[锂-氧(空气)电池和锂硫电池]的研究工作。