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锂离子电池的正极材料 总被引:8,自引:2,他引:8
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。 相似文献
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二氧化锰在锂离子电池中的应用 总被引:12,自引:2,他引:12
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。 相似文献
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通过固态反应制得固溶体LixNi1-yCoyO2,X射线衍射分析表明产物为层状结构。研究了反应预处理方式、气氛、温度和时间等因素对合成的影响,并加以比较,优化制备条件。以LiOH、Ni(OH)2和Co3O4作为原料,在氧气气氛及600℃~900℃的温度范围内,制备出3种化学计量物质LiNi07Co03O2、LiNi05Co05O2和LiNi03Co07O2,作为锂离子电池的正极材料。合成粉末的物性被表征。电化学行为的研究表明,3种产物的电化学性能都比较好,充放电容量均接近LiCoO2的充放电容量。 相似文献
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AA 型 TAG-LiMn_2O_4 锂离子蓄电池 总被引:1,自引:1,他引:0
用Li2CO3和EMD高温合成得到的尖晶石(LiMn2O4)作阴极活性材料,与Li配对做成试验电池,充电容量达130mAh/g,放电容量为110mAh/g,显示LiMn2O4有较好的充放电性能。对热解苯碳(PyC)、处理的人造石墨(TAG)、天然石墨(NG)和玻璃碳(GC)进行研究,发现TAG有较好的充放电性能。用LiMn2O4做阴极活性材料,TAG做阳极活性材料,组装成AA型锂离子蓄电池,初始放电容量为540mAh,以0.2C(100mA)恒流放电,60mA恒流充电,电池循环寿命已达200次。 相似文献
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纳米科学技术在化学电源领域的新进展 总被引:29,自引:4,他引:25
90年代纳米科学技术特别是纳米材料的应用已经扩展到化学电源领域。本文举例介绍了用于镍-碱性电池的纳米相氢氧化镍、AB5型纳米晶态贮氢合金以及在锂离子电池中用作阴极材料的锰钡矿型MnO2纳米纤维、聚吡咯包覆尖晶石型LiMn2O4纳米管、聚吡咯/V2O5纳米复合材料,用作阳极材料的碳纳米管、纳米掺杂碳材料、纳米二氧化锡,用作固态电解质的纳米填料修饰聚氧乙烯基复合材料等几种新型纳米化学电源材料的制备、结构、形貌以及电化学性质,并且简要介绍了厦门大学化学电源研究中心纳米材料的研究进展。 相似文献
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以Mn3O4为原料,在氧气气氛中用固相反应法制备尖晶石结构正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒流充放电测试考察了反应温度、反应时间和锂用量等工艺条件对合成产物的结构、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明通过控制工艺条件可以优化材料的电化学性能,其中锂用量为1.02,在900℃反应2h所合成LiNi0.5Mn1.5O4具有Fd3m尖晶石结构,放电比容量为140mAh/g、40次循环后容量保持率为94.8%。 相似文献
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采用超声空化-固相合成法制备尖晶石LiMn2O4,用TG-DTA、XRD、SEM、激光粒度分析和充放电测试等研究了超声空化对材料的组成、晶体结构、表观形貌、粒度分布和电化学性能的影响.结果表明:超声空化产生的机械活化效应降低了材料的合成温度,提高了尖晶石LiMn2O4的结晶度和结构稳定性;超声空化对材料制备过程中的加速成核和控制晶核的生长是有利的,能得到较好的颗粒形貌和粒度分布;经过超声空化预处理的样品的首次放电比容量为125.34 mAh/g,20次循环后的容量仅衰减5.54%. 相似文献
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尖晶石型LiMn2O4高温失效机制及解决方法 总被引:4,自引:0,他引:4
尖晶石型LiMn2O4在高温下的容量衰减是阻止其商品化的重要原因.国内外研究结果表明,导致高温下电化学性能失效的原因是多方面的.电解液中微量水的存在会导致LiPF6的分解而产生HF,由此造成Mn溶解.碳阳极表面形成的SEI钝化层会导致锂离子蓄电池体系中锂的损失.此外Jahn-Teller效应和高温下LiMn2O4结构的变化也会导致LiMn2O4高温容量损失.通过对高温失效机制的分析,提出了通过减小尖晶石比表面积、表面修饰改性来减小电解液的分解、在电解液中添加合适添加剂来中和HF、通过阴阳离子掺杂来稳定尖晶石的结构和阻止Jahn-Teller效应的方法来改善尖晶石高温性能的方法. 相似文献
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为提高锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的大电流放电性能,以TiO2和LiF为掺杂体采用固相法制备了LiMn1.98Ti0.02O3.998F0.002,并与未掺杂的LiMn2O4进行性能比较。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,LiMn1.98Ti0.02O3.998F0.002具有与LiMn2O4同样的尖晶石结构,并且颗粒细小,粒度分布窄,颗粒表面光滑。电化学测试结果显示,LiMn1.98Ti0.02O3.998F0.002具备大电流放电能力和良好的循环稳定性。 相似文献
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控制结晶法制备球形锰酸锂的研究 总被引:4,自引:0,他引:4
采用控制结晶法制备出球形MnCO3前驱体,经预处理后得到多孔隙球形Mn2O3,与Li2CO3研磨混料,高温煅烧合成了结晶完整的球形尖晶石型LiMn2O4。比较了普通高温固相法与控制结晶法对锰酸锂电化学性能的影响,结果表明,后者制备得到的球形锰酸锂具有更高的可逆容量和更好的循环稳定性能。常温下,普通高温固相法合成的锰酸锂初始放电比容量为129.12mAh/g,100次循环后容量保持率仅77.38%。而准确化学计量的球形锰酸锂初始放电比容量为129.40mAh/g,100次循环后,容量保持率为95.28%;富锂球形锰酸锂首次放电比容量为116.28mAh/g,经150次充放电循环后,放电比容量为112.95mAh/g,容量衰减率为2.86%,平均每个循环仅衰减0.019%。锰酸锂的球形形貌愈完整,其电化学性能亦愈优越。 相似文献
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正尖晶石LiMn2O4的合成与电化学性能研究 总被引:3,自引:0,他引:3
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. 相似文献
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