核壳结构三元锂离子电池正极材料研究进展

核壳结构三元锂离子电池正极材料由高比容量的内核与高稳定性的外壳组成,因其兼具容量高与循环稳定性好等优点,受到研究者与工业界的广泛关注。从三元壳核正极材料的结构类型和制备方法两方面进行综述,并对其商业化应用前景进行了展望和评价。     

石墨烯基复合物作为锂离子电池正极材料的研究进展

石墨烯因其高导电、导热效应等而备受储能领域的关注,其复合材料用作锂离子电池负极材料时显著提升了锂离子电池的电化学性能。综述了石墨烯基复合材料作为锂离子电池正极材料的合成方法及电化学性能的研究。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的研究进展

磷酸钒锂是一种新型的锂离子电池正极材料,其电化学性能受合成方法及工艺条件的影响.介绍了Li3V2(PO4)3的结构特点及充放电过程的电化学特征.全面综述了采用固相反应法、溶胶-凝胶法及微波法等制备磷酸钒锂的研究现状,并比较了各种方法的利弊.     

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCcO2、LiNiO3、LiMn2O4及其衍生物的热稳定性，众多研究者提出了不同的反应机理，认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充／放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。     

锂离子电池正极材料的研究进展

介绍了不同正极材料的结构，电化学性能，研究现状，探讨了影响正极材料电化学性能的若干因素，比较了不同粉体合成方法的优缺点，说明了软化学法在锂离子电池正极材料制备中的优越性。     

锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的研究进展

硅酸铁锂(Li2FeSiO4)作为一种新型的锂离子电池正极材料,由于其高比能量、价格低廉、环境友好、安全可靠,且硅酸盐储量丰富等特点,具有良好的应用前景.综述了Li2FeSiO4的晶体结构和充放电机理,着重叙述了固相合成法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微波合成法等工艺合成Li2FeSiO4的研究进展,对各种方法的优缺点进...     

锂离子电池球形正极材料的研究进展

球形化可以提高锂离子正极材料的压实密度、体积比容量并改善其加工性能和极片的质量。简要介绍了球形材料的特点,综述了球形LiCoO2、LiNixM1-xO2、LiMn2O4、LiFePO4等的制备及其性能,展望了球形正极材料的应用前景。     

锂离子电池富锂锰基正极材料的研究进展

富锂锰基正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2具有高比容量(200~300mAh/g),能很好地满足锂电池在小型电子产品和电动汽车等领域的使用要求,是最具潜力的下一代动力锂离子电池正极材料。介绍了富锂锰基正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2的结构特征及其充放电机理;总结了这类材料的合成方法以及改性方法;揭示了该材料的研究现状和亟待解决的问题;并展望了其今后的发展方向。     

锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池(LIB)近年来受到了广泛的关注,与其他可充电电池相比,锂离子电池LIB具有更高的能量密度、功率和效率.正极作为LIB的关键部件,其特性会显著影响LIB的性能.本文分类综述了一些锂离子正极材料,包括一元、二元、三元金属锂氧化物和磷酸亚铁锂正极材料,并对其优缺点进行了介绍.此外,本文还对已商业化的正极材料物性数...     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

LiFePO4因具有高的比容量、良好的循环性、环境友好等特点，成为目前最受关注的锂离子电池正极材料。概述了LiFePO4的结构和电化学性能，介绍了LiFePO4主要的几种制备方法，包括固相法、水热法、微波法。同时阐述了提高LiFePO4电化学性能所做的改性研究，并对该材料的发展方向进行了展望。     

锂离子电池LiFeO2基材料研究进展

LiCoO2是目前商品锂离子电池中最广泛应用的正极材料,然而其价格昂贵且对环境有害,促使人们研究开发新型正极材料。由于Fe是地球上最丰富且无毒的金属,具有与LiCoO2相似岩盐结构的LiFeO2研究引起人们广泛关注。综述了LiFeO2基锂离子电池材料的研究进展,评述了制备与性能,展望了LiFeO2基锂离子电池材料未来的发展方向和应用前景。     

锂离子电池富锂锰正极材料的最新进展

富锂锰正极材料(Li-rich manganese cathode material,LMCM)因高比容量(>250 mAh·g^-1)、低成本等优势,被视为最具前景的下一代锂离子电池正极材料。然而,该正极材料在循环过程中存在不可逆的结构转变等问题,造成首次不可逆容量损失高、倍率性能差、能量衰减和电压衰减等问题。通过体掺杂、表面包覆和结构优化设计等策略可一定程度上改善LMCM存在的以上问题。本文重点介绍LMCM存在的问题及改性研究工作,分析LMCM存在的问题及起因,详细阐述目前主要改性方法的研究现状,并讨论各种改性方法的优缺点及今后的重点研究方向。此外,本文还分析目前LMCM材料产业化进展和面临的主要挑战。由于自身存在的问题和配套材料发展缓慢,目前仅在部分企业实现小批量生产。     

Microstructure-optimized concentration-gradient NCM cathode for long-life Li-ion batteries

Herein, a comprehensive investigation of the effect of calcination temperature on the physicochemical properties of full-concentration-gradient Li[Ni_0.78Co_0.10Mn_0.12]O₂ (FCG NCM78) and the electrochemical performance of FCG NCM78 cathodes was conducted. The electrochemical performance of the FCG NCM78 cathode was significantly influenced by the physical properties of FCG NCM78, such as crystallinity, compositional gradient, and morphology. The crystallinity of FCG NCM78 increased with increasing calcination temperature; however, the compositional gradient and radial alignment of rod-shaped primary particles increasingly disappeared at calcination temperatures exceeding the optimal calcination temperature. FCG NCM78 calcined at the optimal calcination temperature retained the morphological texture of its precursor and demonstrated high crystallinity; the resulting cathode exhibited remarkable cycling stability, thereby retaining 86.3% of its initial capacity after 4000 cycles, and superior rate capability due to the availability of nearly straight diffusion paths for Li-ion transport across adjacent primary particles. In contrast, excessively coarsened FCG NCM78 cathode particles, which are obtained at high calcination temperatures, develop permanent microcracks during cycling, thereby facilitating severe structural damage of the cathode material by parasitic surface reactions and the rapid deterioration of the solid electrolyte interphase layer on the graphite anode surface due to the crossover of dissolved transition-metal ions. Therefore, for superior electrochemical performance, the physicochemical properties of FCG cathode materials should be carefully optimized by controlling the calcination process.     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂:进展与挑战

磷酸铁锂(LiFePO4)由于安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛、无环境污染等优点被公认为是最具发展潜力的锂离子动力与储能电池正极材料。经过10余年的深入研究,LiFePO4已经进入实用化阶段,综述了磷酸铁锂材料近年来在基础和应用研究方面的最新进展。     

锂离子电池正极材料V6 O13的研究进展

综述了新型锂离子电池正极材料V_6O_(13)的研究概况,阐述了V_6O_(13)的结构、制备方法,从掺杂离子和减小颗粒等方面论述了改善V_6O_(13)电化学性能的基本途径。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备与表征

以乙酸锂、硝酸镍、硝酸钴和乙酸锰为原料,通过高温固相法,分别采用一次烧结和二次烧结合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。采用X射线衍射、扫描电镜分析以及电化学测试等手段对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的微观结构、表面形貌和电化学性能进行了研究。结果表明,高温固相法能得到结晶良好的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,但二次烧结提高了材料的I(003)/I(104)值,降低了c/a值,得到的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有更完善的层状结构和更优良的电化学性能。     

镁电池正极材料性能提升策略的研究进展

低成本、高能量密度、高安全性的镁电池有望应用在未来大规模储能和动力汽车等领域。然而,镁电池目前仍处于初步发展的阶段,正极是限制电池性能的关键原因。由于Mg2+电荷密度高,在正极材料中扩散缓慢,因此如何提高正极材料的电化学性能是镁电池研究的重点与难点。本文通过分析正极材料的相关研究,总结出提升正极材料电化学性能的6种策略,分别为减小粒径、借助溶剂的屏蔽效应、增大层间距、调控阴离子、开发新结构和发展双离子电池。通过明确策略有效的根本原因、分析策略的优势与局限性,为高性能镁电池正极材料的开发提供有价值的指导。最后,对镁电池正极的发展现状进行总结,并对镁电池的正极及整个电池体系的未来发展趋势进行展望。     

锂离子电池Li3-xMx N(M:Co,Ni,Cu)系列负极材料研究进展

Li3-xMxN(M:Co,Ni,Cu)具有首次脱锂容量大,良好的充放电可逆性等优点,是制备锂离子电池负极的优良材料.本文介绍了此系列材料的制备方法、结构、特性及其性能.     

Facile preparation of core@shell and concentration-gradient spinel particles for Li-ion battery cathode materials

Core@shell and concentration-gradient particles have attracted much attention as improved cathodes for Li-ion batteries (LIBs). However, most of their preparation routes have employed a precisely-controlled co-precipitation method. Here, we report a facile preparation route of core@shell and concentration-gradient spinel particles by dry powder processing. The core@shell particles composed of the MnO₂ core and the Li(Ni,Mn)₂O₄ spinel shell are prepared by mechanical treatment using an attrition-type mill, whereas the concentration-gradient spinel particles with an average composition of LiNi_0.32Mn_1.68O₄ are produced by calcination of their core@shell particles as a precursor. The concentration-gradient LiNi_0.32Mn_1.68O₄ spinel cathode exhibits the high discharge capacity of 135.3 mA h g⁻¹, the wide-range plateau at a high voltage of 4.7 V and the cyclability with a capacity retention of 99.4% after 20 cycles. Thus, the facile preparation route of the core@shell and concentration-gradient particles may provide a new opportunity for the discovery and investigation of functional materials as well as for the cathode materials for LIBs.     

Facile preparation of core@shell and concentration-gradient spinel particles for Li-ion battery cathode materials

Abstract

Core@shell and concentration-gradient particles have attracted much attention as improved cathodes for Li-ion batteries (LIBs). However, most of their preparation routes have employed a precisely-controlled co-precipitation method. Here, we report a facile preparation route of core@shell and concentration-gradient spinel particles by dry powder processing. The core@shell particles composed of the MnO₂ core and the Li(Ni,Mn)₂O₄ spinel shell are prepared by mechanical treatment using an attrition-type mill, whereas the concentration-gradient spinel particles with an average composition of LiNi_0.32Mn_1.68O₄ are produced by calcination of their core@shell particles as a precursor. The concentration-gradient LiNi_0.32Mn_1.68O₄ spinel cathode exhibits the high discharge capacity of 135.3 mA h g^?1, the wide-range plateau at a high voltage of 4.7 V and the cyclability with a capacity retention of 99.4% after 20 cycles. Thus, the facile preparation route of the core@shell and concentration-gradient particles may provide a new opportunity for the discovery and investigation of functional materials as well as for the cathode materials for LIBs.