锂离子在石墨中的嵌入特性研究

研究了锂离子在人造石墨（ＡＧ）中的电化学嵌入特性和用它作负极材料时的电池性能。Ｌｉ－ＡＧ试验电池在ＬｉＡｓＦ６－ＥＣ＋ＤＥＣ电解液中充电时，依次形成Ｌｉ０．５Ｃ６和ＬｉＣ６两种化合物，这可由ＸＲＤ图谱及碳电极贮存期间电极电位的变化曲线获得证明。ＡＧ颗粒表面使用ＰＡＮ在１２００℃氮气中分解碳的包覆试验表明，这种无定形碳层可提高材料的放电率，降低自放电率。制成了额定容量为４００ｍＡｈ和５００ｍＡｈ的两种ＡＡ型ＡＧ－ＬｉＣｏＯ２电池；４００ｍＡｈ容量的电池以０．５Ｃ，１００％ＤＯＤ充放电寿命超过４００次，同样条件下，５００ｍＡｈ电池寿命在３００次以上     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

铁钠复合氧化物作锂离子电池负极材料的研究

研究了一种新型的锂离子电池负极材料Ｎａ２Ｏ·１．５Ｆｅ２Ｏ３的制备、电化学性能、在不同电解液中的行为以及充放电过程中结构的稳定性等问题。研究结果表明Ｎａ２Ｏ·１．５Ｆｅ２Ｏ３在ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ溶液中具有良好的锂嵌入－脱出可逆性和较高的比容量。以０．２５ｍＡ／ｃｍ２电流密度充放电,容量可达３６０ｍＡｈ／ｇ。Ｘ射线衍射分析证实,多次充放电后,其结构仍保持稳定,Ｎａ２Ｏ·１．５Ｆｅ２Ｏ３／ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ／ＬｉＣｏＯ２锂离子电池试验结果表明,Ｎａ２Ｏ·１．５Ｆｅ２Ｏ３可作为锂离子电池的候选负极材料。     

电解液与石墨负极相容性的研究

以比容量作为主要的衡量标准,考察了石墨负极材料与不同电解液配伍时的相容性。结果表明：用ＰＣ＋ＤＭＣ（１∶１）作为电解液,石墨比容量为４０ｍＡｈ／ｇ,用ＰＣ＋ＤＭＥ＋ＤＥＣ（１∶１∶０．１）及ＥＣ＋ＤＥＣ（１∶２）作为电解液,其比容量分别为６０ｍＡｈ／ｇ和超过１２０ｍＡｈ／ｇ。另外,用ＳＥＭ观察了石墨材料／ＥＣ＋ＤＥＣ体系的结构变化,并考察了充放电电流密度对容量的影响。     

活性物质电性能快速测定方法的研究

在电池活性物质中掺入导电粘合剂后做成电极，进行恒电流充放电，得到的电容量能直接评价活性物质的电性能。已对ＭｎＯ２、Ｍ（ＯＨ）２、Ａｇ２Ｏ、ＡｇＮｉＯ２、ＣｕＯ和ＭＨ等活性物质的电性能作出快速评价。该测定方法具有简易。快速和直接的特点。     

La对不包覆La_xMm_(1-x)(NiCoMnAl)_5合金电化学性能的影响

研究了Ｌａ含量对贮氢合金ＬａｘＭｍ１－ｘ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５的电化学性能的影响。结果表明：随着Ｌａ含量的增大,合金的活化性能、放电容量、高倍率充放电性能均提高。荷电保持能力先增后减,充放电循环寿命降低。该合金的１Ｃ最大放电容量大于３００ｍＡｈ／ｇ。     

Li-B/FeS_2溶盐热电池放电特性的研究

研究了６７％（质量百分数）Ｌｉ－Ｂ合金／ＫＣｌ－ＬｉＣｌ／ＦｅＳ２系列热激活单电池在不同放电温度、电流密度和电解质用量的情况下的恒流放电特征，对影响放电容量的基本因素进行了初步分析。结果表明小电流密度时（小于２００ｍＡ）减少电解质用量，大电流密度时（大于２００ｍＡ）增加电解质用量，并在５００℃～５５０℃之间放电，可以获得较高的放电容量，本试验中最大放电容量为６５５２Ｃ／ｇ，其总锂量的利用率可达７０％。     

AA 型人造石墨-氧化钴锂锂离子电池的温度特性

通过优化正负电极材料（ＡＧ、ＬｉＣｏＯ２）的制备工艺，改进电解质溶液的组分和配比，制成了ＡＡ型锂离子蓄电池。在－３７℃～６０℃温度范围里，电池具有良好的放电性能，在室温条件下电池平均初始放电容量大于６００ｍＡｈ，在－３７℃时电池能放出４５％的初始容量，６０℃时可以放出１００％初始容量。电池在１００％ＤＯＤ条件下以０．５Ｃ速率放电，循环充放寿命超过６００次，电池交流阻抗的测量显示了电解质溶液对电池性能的影响。     

Zn/V_2O_5水相二次电池的充放电特性

利用伏安法和循环充放电实验研究Ｚｎ／ Ｖ２Ｏ５ 水相二次电池的性能。实验结果表明,电池放电时具有两个步骤。在一定的放电深度范围内,电池具有较好的循环充放电可逆性。电池的最大比容量可达１１０ ｍ Ａｈ／ｇ 。     

锂离子电池的正极材料

综述了国外锂离子蓄电池正极材料的进展，着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＭｎ２Ｏ４的合成方法。Ｌｉ－ＣｏＯ２主要用Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３为原料，在９００℃温度下合成。最近通过Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３在４００℃下反应制成了“低温”ＬｉＣｏＯ２（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２），（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２）的电化学性质不同于高温合成的ＬｉＣｏＯ２。制取化学计量的ＬｉＮｉＯ２比较困难，采用ＬｉＮＯ３和Ｎｉ（ＯＨ）２为原料在７００℃～８００℃温度下进行反应制得了Ｌｉ０．９６Ｎｉ１．０４Ｏ２材料。采用ＭｎＯ２和Ｌｉ２ＣＯ３或ＬｉＮＯ３为原料，在７５０℃温度下合成了Ｌｉ０．９３Ｍｎ２Ｏ４。在４００℃低温下采用Ｌｉ２ＣＯ３和ＭｎＣＯ３为原料，在Ｌｉ／Ｍｎ＝２／３和Ｌｉ／Ｍｎ＝４／５情况下分别合成了Ｌｉ２Ｍｎ４Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２。     

正尖晶石LiMn2O4的合成与电化学性能研究

采用高温固相反应原理合成了LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究了合成原料中n(Li)/n(Mn)(摩尔比)和合成温度以及掺杂金属钴元素对合成产物性能和结构的影响,恒电流充放电结果麦明LiMn2O4容量为115～120mAh/g,掺杂钴以后容量下降而循环性能改善,XRD测试分析表明合成产物具有正尖晶石结构;通过进一步优化材料的粒度和电极制备时控制导电剂的加入量,确定了提高LiMn2O4的容量、改善材料循环性能的其他因素.以合成产物为阴极材料,MCMB为阳极材料,组装的18650型锂离子电池的容量达到了1250mAh,循环300次后容量保持70%左右.     

LiMn2O4在锂离子蓄电池中的电化学性能

论述了LiMn2O4材料的合成工艺对电化学性能的影响,最佳合成条件下的初放电容量可达到120mAh/g。将尖晶石型LiMn2O4材料作为正极活性材料制成18650型锂离子蓄电池,电化学测试表明电池的初放容量达到1.2Ah。对正极组分(活性物质,导电剂,粘结剂)的不同配比及电极制备工艺进行优化设计,电池在常温下以0.5A电流充放电可达500次循环,荷电态月平均自放率为9.2%。     

锂离子电池正极材料Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的制备及其性能研究

锰酸锂正极材料在充放电循环过程中容量衰减严重,严重影响其大规模应用。针对其容量衰减严重的问题,通过固相制备出Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4正极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、充放电测试、CV和EIS对其结构、形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,Mg2+、Na+的掺杂未改变Li Mn2O4的结构。在0.2 C下,样品Li Mn2O4和Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的首次放电比容量分别为127.1 m Ah/g和123.3 m Ah/g,充放电循环100次后,其容量保持率分别为77.34%和94.81%,Mg2+、Na+掺杂后,材料的初始放电比容量略有降低,但循环性能明显得到了改善。在10 C下,Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的放电比容量高达92.4 m Ah/g。实验表明,Mg2+、Na+的共同掺杂有效改善了Li Mn2O4的循环稳定性和倍率性能。     

掺杂Th对LiMn2O4结构和性能的影响

采用溶胶凝胶法合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子蓄电池正极材料的LiMn2O4化合物,并对其进行了掺杂Th元素的修饰.对材料进行了X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、交流阻抗、充放电等测试.实验结果表明掺入Th元素所合成的材料具有标准的尖晶石结构,规则的结晶形貌,材料颗粒分布主要在1～2 μm之间;在不同的充放电速率下,所合成的Th掺杂改性材料具有较高的放电比容量,并表现出良好的电化学可逆性及较好的大电流放电性能.在0.2 C及1 C放电速率下,首次放电比容量分别是119.9 mAh/g和118.3 mAh/g,循环20次后,容量保持率分别在98%和97%以上.     

载体转移工艺制备TiO2包覆的LiMn2O4

采用载体转移工艺制备TiO2包覆的LiMn2O4.通过XRD、SEM和电化学性能测试,研究载体转移工艺对产物的影响.TiO2与载体C的质量比为3:7、在500℃下焙烧6 h所制备的包覆材料电化学性能较好,以50 mA/g的电流在3.5～4.3 V充放电,首次放电比容量为111.5 mAh/g,高于纯LiMn2O4的10...     

锰酸锂充放电过程中的化学变化

为了考察LiMn2O4锂离子蓄电池正极材料在充放电过程中的化学变化,采用高温固相法制备了尖晶石型LiMn2O4,并对其电化学性能进行了表征,利用X射线衍射分析的结果,结合Li-Mn-O相图,对LiMn2O4在多次循环充放电所发生的相变进行了研究。实验结果表明,其首次放电比容量为123 mAh/g,循环200次后的放电比容量为107 mAh/g;LiMn2O4发生歧化反应,以及在LiMn2O4微粒表面形成的Li2Mn2O4进一步转化成无电化学活性的Li2MnO3,这两种相变都会导致电池的不可逆容量损失。     

不同形貌LiMn2O4的电化学及Li+扩散性能

合成了球形和立方体形貌的MnCO3前驱体,再用熔融浸渍和程序升温法煅烧,得到两种LiMn2O4正极材料.XRD和SEM分析表明:两种LiMn2O4均为纯净立方尖晶石型,颗粒形貌保持完好.球形材料的性能优于立方体形材料,在3.50～4.30 V充放电,0.1C首次放电比容量为133.4 mAh/g,5.0C平均放电比容量...     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4掺钒的研究

采用低温液相碳酸盐法合成了掺杂钒的Li-Mn-O正极材料.X射线衍射分析表明当掺钒量小于20%,合成的电极材料Li-V-Mn-O仍能保持LiMn2O4的尖晶石结构,当掺钒量超过20%则合成产物中不含尖晶石结构的LiMn2O4.循环伏安和恒电流充放电实验证实掺杂钒可改善Li-Mn-O正极材料电化学反应的可逆性,并提高其比容量;掺钒量大于10%时,合成产物中出现杂质相导致电极材料电化学性能下降.     

尖晶石LiMn2O4锂离子电池循环性能研究

用尖晶石型LiMn2O4材料做正极活性物质,石墨做负极材料,制备额定容量为1000mAh的456080软包方形锂离子电池。重点研究了不同的电解液注液系数对电池循环性能的影响。实验结果表明,4．5g／Ah的注液系数下,尖晶石型LiMn2O4表现出了更好的循环性能。     

膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的研究

报道了以超低温膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的研究。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)对其物相、表面形貌及结构进行表征;利用恒电流充/放电对其电化学性能进行了测试。结果表明:超低温膨胀石墨呈现出蜂窝状多孔结构,比表面积为54 m~2/g。该材料表现出较好的脱/嵌锂容量和良好的循环性能,在100 m A/g的电流密度下,首次可逆比容量达到410 m Ah/g;循环220次后,比容量仍能维持在400 m Ah/g,容量保持率高于95%,是一种具有很好应用前景的储锂负极材料。