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LiCoO2研究进展

氧化钴锂是目前锂离子蓄电池普遍采用的主流正极材料。着重叙述了氧化钴锂的高温合成技术、低温合成技术及前驱体的制备过程,也较详细地介绍了氧化钴锂的掺杂改性方法,扼要介绍了纳米技术在氧化钴锂正极材料合成中的应用。并且指出:对氧化钴锂掺杂少量元素P、B、Mg,并综合氧化钴锂、氧化锰锂及氧化镍锂等化合物的优缺点而合成复合锂锰钴、锂镍钴氧化物,仍然是这一领域的研究方向。     

锂离子蓄电池正极材料表面包覆研究进展

综述了目前对锂离子蓄电池正极材料主要是LiCoO2、LiMn2O4和LiNiO2及其掺杂衍生物进行表面包覆改性的方法、所用材料、效果以及机理的最新进展。LiCoO2、LiNiO2和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的热稳定性较差,LiMn2O4和LiNi0.8Co0.2O2由于与电解液的恶性相互作用等原因高温循环性能很差。在正极材料表面通过各种方法包覆一层阻隔物,可弥补材料的缺点,提高材料的实用性。包覆材料主要包括无机氧化物、无机盐、单质和导电聚合物四大类,其中AlPO4和LiMn2O4包覆可明显提高LiCoO2等的热稳定性,LiCoO2、LiAlO2和SiO2包覆可提高LiMn2O4等高温时的循环稳定性。表面包覆是一种非常简便有效的改善锂离子蓄电池正极材料性能的方法,很具有应用前景。     

锂离子蓄电池钒系正极材料的研究进展

锂离子蓄电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子蓄电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO2、LiNiO2、LiCoxNi1-xO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4上。近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。文章对嵌锂钒系化合物LiV3O8,LiNiVO4,Li3V2(PO4)3和LiVPO4F等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。     

锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展

综述了近年来锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展。主要阐述了尖晶石型Lix Mn2O4和正交晶系Li MnO2的制备方法、晶体结构、充放电容量和电化学特性。目前锰酸锂的制法主要是高温固相反应和溶胶 凝胶法,通过探索新的合成方法和掺杂其他金属离子来改善循环稳定性是今后锂锰氧化物的研究趋势。同时,层状LiMnO2因其比容量高也逐渐成为目前研究的热点。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的研究进展

锂离子蓄电池正极材料的研究正在向高比能量、长寿命、低成本、环境友好的方向发展。橄榄石型LiFePO4近年来引起注意。由于它具有170mAh/g的理论比容量和约3.5V的电压、较好的常温和高温稳定性、低廉的成本和优良的环保性能,有望作为大型移动式锂离子蓄电池的正极材料。对该材料的特性及研究情况进行了较为全面的总结,重点介绍了其结构特点与性能的关系,以及国外为改进其综合性能而进行的有关研究:(1)LiFePO4制备方法(包括高温固相合成法和低温液相合成法);(2)导电性物质的修饰以提高其在大电流密度下的比容量;(3)常温和高温贮存稳定性的实验;(4)LiFePO4的离子导电性和电子导电性。     

锂离子蓄电池钒系正极材料的研究进展

综述了锂离子蓄电池中钒系正极材料的研究和发展。对钒的氧化物V2 O5和V6O13 以及钒酸锂系化合物Li1 x V3 O8、LiNiVO4、Li6V5O15和LixV2 O5等电极材料的特点、合成方法、放电容量和循环性能等作了总结。比较详细地介绍了钒的氧化物V2 O5在充放电过程中结构变化的情况、钒酸锂系化合物Li1 xV3 O8的结构特点、在充放电过程中物相的变化情况和容量衰减的原因 ,以及最近几年提出的旨在提高其容量的几种新的合成方法。对最近研究热点之一的V2 O5凝胶和其衍生物质Cu0 .1V2 O5干凝胶的研究情况也作了介绍。     

锂离子蓄电池正极材料磷酸钒盐研究进展

磷酸钒盐具有环保、成本低廉、结构稳定、安全性能优秀、电化学性能较好等特点,成为了近年来研究的热点.对Li3V2(PO4)3、LiVPO4F、VOPO4等磷酸钒盐的研究现状进行了综述,并对上述材料进行了展望.其中,Li3V2(PO4)3具有优秀的性价比,将是非常有希望取代LiCoO2的正极材料.     

溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料

溶胶凝胶法制备材料具有突出的优越性。正极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,锂离子蓄电池正极材料合成是锂离子蓄电池研究的热点。综述了用溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的研究现状,该工艺已经取得了很大的进展,但仍未工业化。对其发展方向作了展望,认为其发展方向为掌握溶胶凝胶工艺规律,研究开发新的溶胶凝胶工艺路线,对材料进行了表面改性,早日实现溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的工业化。     

锂离子蓄电池正极材料的快速评价

采用粉末微电极循环伏安法对自制的锂离子蓄电池正极材料LiNiO2和LiCoO2进行了快速研究。结果表明,粉末微电极循环伏安法不仅可以快速研究嵌脱反应机理和可逆性能,而且可以通过改变扫描速度来评价材料快速充放电能力,通过不同电位区间的循环伏安扫描来评价其抗过充过放能力。粉末微电极循环伏安法是快速评价锂离子蓄电池正极材料的有效手段。     

非经典法制备锂离子蓄电池电极材料

随着其它技术的发展,锂离子蓄电池电极材料的制备技术亦得相应的发展。综述了近几年来一些非经典的制备方法,如机械化学法、溶液氧化还原法、离子交换法、水热法、模板法、炭棒电弧放电法、脉冲激光沉积法、等离子提升化学气相沉积法和射频磁旋喷射法等。这些方法有的简单、方便易行;有的能降低反应温度,容易得到单一相结构;有的方法设计独特,能制备纳米材料,电化学性能非常优良。这些非经典技术除了降低成本、提高电化学性能外,还将推动锂离子蓄电池向两极化发展:大型化和微型化,从而推动相应应用技术的发展,如电动汽车和先进的微型军事技术。     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法

介绍了锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法,包括松装密度,振实密度,粒度分析及比表面积和电化学性能研究方法,为在实验室中进行锂离子电池正极材料研究的人员提供借鉴和参考。     

非碳类新型锂离子蓄电池负极材料研究进展

锂离子蓄电池性能的提高与负极材料的发展有很大关系。综述了近年来在非碳类锂离子蓄电池负极材料方面所取得的一些研究进展,分别对过渡金属氧化物、锂合金、锂过渡金属氮化物、金属硫化物及其它锂离子蓄电池非碳类负极材料各自的特点及其在合成、结构、电化学性能方面的研究近况进行了分析和总结,重点探讨了过渡金属氧化物的发展过程、充放电的特性、反应机理及影响其反应的各因素,并对其存在的问题进行了分析。最后对非碳类锂离子蓄电池负极材料今后可能的发展方向进行了探讨。     

含铁、钴、镍的钒氧化物二次锂电池正极材料

对添有不同摩尔比的Fe_2O_3、NiO、Co_2O_3的V_2O_5二次锂电池正极材料的研究表明:5%Fe_2O_3-V_2O_5的比容量最高(334Ah/kg,i_d=0.5mA/cm~2);20%NiO—V_2O_5循环性能最好,经过60次深循环后还保持70%的容量;由Ip～v~(1/2)的线性关系和恒电位阶跃时I～t~(1/2)呈线性关系说明放电过程由锂在正极材料中的扩散所控制.     

锂离子蓄电池硅基负极材料的研究

综述了锂离子蓄电池硅基负极材料的制备、特性以及电化学性能的研究概况。分析了常温下锂与晶体硅以及无定形材料的电化学合金化机理,介绍了硅材料在充放电过程中的失效机制。重点探讨了单质硅、硅-金属复合材料、硅-碳材料作为锂离子蓄电池阳极材料的发展过程、反应机理以及充放电特性,并对其存在的问题进行了分析。对未来硅基材料的研究和应用作了探讨及预测,认为无定形合金薄膜材料以及纳米复合材料将是硅基材料的研究重点,硅基材料作为锂离子蓄电池商业化负极材料指日可待。     

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。     

纳米硅材料在锂离子电池方面的应用研究

硅的理论比容量高达4 200 mAh/g,并且来源广泛、价格低廉,是高容量锂离子电池理想的负极材料之一。从硅材料形貌的角度对硅纳米颗粒、硅纳米管、硅纳米线等材料的研究进行了综述,重点对一维纳米硅材料进行了介绍,并展望了纳米硅材料在锂离子电池中的应用前景。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

综述了新型锂离子电池正极活性材料LiFePO4的研究概况,系统地阐述了LiFePO4的结构特征及性能;从添加导电剂或导电剂前驱体、掺杂改性以及合成纳米颗粒等方面论述了改善LiFePO4电化学性能的基本途径。     

锂离子电池碳负极材料的研究进展

分别对石墨类与非石墨奖锂离子电池碳负极材料的研究进行了阐述,并指出了它们各自的优、缺点。作者还指出了以后的工作重点应放在探索合适的前驱体有机物及裂解条件和对碳素材料的修饰、改性进行系统的研究等方面,以便能进一步推动高性能锂离子电池的发展。