锂离子电池正极材料LiCoO2-LiFePO4的性能

研究用LiCoO2-LiFePO4作正极的锂离子电池的电化学性能和安全性能。结果表明:电池在1、3和5C倍率的放电容量分别为347.7、327.2和322.5 mA.h,5C条件下的放电容量为1C放电容量的92.8%。在25℃、1C条件下循环150次的容量保持率为100%;在?10℃、1C条件下的放电容量为256.5 mA.h,是25℃、1C放电容量的74.8%。电池具有很好的耐过充性能,在3C、10 V条件下进行过充电,电池不漏液、起火或爆炸。短路时电池的表面温度低于LiCoO2电池的表面温度。     

环己苯对锰酸锂离子电池过充性能的影响

研究在电解液中添加环己基苯(CHB)对锰酸锂锂离子电池的防过充性能的影响,考察CHB的加入对电池循环性能及容量等的影响.并采用红外光谱和扫描电镜等方法分析正极产物及正极表面形貌,以确定添加剂的防过充机理.结果表明:在电解液中添加2%的CHB可明显提高锰酸锂电池的耐过充性能,在3C/10 v极端条件下,电池不起火不爆炸,循环100周后,容量保持率为93.22%,CHB的防过充机理为阻断机理.     

LiCoO2结构及性能与锂离子电池电压特性的关系

采用激光衍射 ,BET ,XRD ,SEM等方法 ,研究了系列LiCoO2 正极材料的一些物理化学性能及其与锂离子电池电压特性的关系 ,并对由 3种LiCoO2 样品制成的试验电池进行了电压特性和循环寿命的测试 ,得出了制备有良好电压特性的锂离子电池用LiCoO2 正极材料所应具备的性能 :XRD谱线中I0 0 3 /I10 4 的值较大 ,颗粒分布均匀无团聚 ,表面光滑平整。     

采用前驱体混合烧结法制备的LiCoO_2的电化学性能

采用前驱体混合烧结法制备60%LiCoO2-40%Li Ni0.5Mn0.3Co0.2O2(摩尔分数)复合材料,采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对试样的显微组织和形貌进行表征,采用差热分析(TG-DSC)和过充试验测试该材料的安全性能。结果表明:与物理混合材料相比,复合材料具有很好的层状结构。混合烧结法通过前驱体的烧结使两种材料晶粒产生了融合,而产生晶粒融合的材料既保持了LiCoO2的高体积能量密度(容量为156 m A·h/g、压实密度为4.0 g/cm3),还改善了材料的导电能力和安全性能。使用该材料制成的1.6 A·h聚合物全电池,不但可以通过1C/12 V过充测试,而且具有优良的循环性能。该复合材料在常温和45℃下循环500次,容量保持率仍在85%以上。     

LiFePO4包覆LiCoO2的结构及性能

采用固相法在锂离子电池正极材料LiCoO2表面包覆一层LiFePO4;研究了LiFePO4包覆量对材料性能的影响;采用X射线衍射仪和扫描电镜分析样品的晶体结构和表面形貌.研究结果表明:样品具备LiCoO2的α-NaFeO2型层状结构,但随着包覆量的增加,XRD衍射谱显示样品存在多种杂相;合成的样品电化学性能良好,当LiFePO4的包覆量为1%时,在室温下以0.1C倍率充放电,首次放电比容量达145.9 mA·h/g,纯相LiCoO2放电比容量为146.2 mA·h/g.样品采用1C倍率放电时,首次放电比容量达138.9 mA·h/g,循环性能较好,经过20次循环放电比容量仅衰减4.97%.     

废旧LiCoO2材料再生LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料及性能研究

针对废旧锂离子电池数量不断增加的现状,对废旧LiCoO2电池的回收和再生流程进行探究。以废旧LiCoO2电池为原料,通过预处理,酸浸,共沉淀步骤,实现了LiNi0.8Co0.1Mn.1O2正极材料的再生。ICP-OES分析浸出液中的元素含量,SEM和XRD表征材料形貌和结构,扣式电池的电化学测试定量分析材料的电化学性能。研究表明,利用浸出液可以再生形貌和层状结构良好的正极材料,在0.2C,2.8~4.3V电压范围内进行充放电循环测试,首周放电比容量可达到210.8 mAh/g,经过50周充放电循环后的容量保持率为87%,表现出良好的循环稳定性,为废旧锂离子电池的再生提供支撑和发展方向。     

固相法合成LiFePO4/C正极材料的电化学性能

以廉价原材料FeSO4·7H2O为铁源,以蔗糖为碳源,采用固相法合成了锂离子电池正极材料--LiFePO4/C复合材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试技术对不同铁源合成的LiFePO4/C复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究.结果表明:合成的样品具有均一的橄榄石型结构,以FeSO4·7H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的循环性能和高倍率放电性能均优于以FeC2O4·2H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的;由FeSO4·7H2O合成的LiFePO4/C复合材料的5C倍率放电比容量为105.9 mA-h/g,经循环30次后,容量仍高达105.2 mA-h/g.     

尖晶石锰酸锂制备及其电化学性能的研究

锰酸锂被认为是取代商品锂离子电池正极材料LiCoO2的候选材料,以二氧化锰、碳酸锂为原料,在空气气氛下进行烧结,控制烧结温度和时间,制备锂离子电池正极材料锰酸锂。用X射线衍射仪、电子扫描电镜对产物的结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征。结果表明:所制得的正极材料为尖晶石型锰酸锂,结晶度高、无杂质相、材料颗粒的粒径均匀,首次充放电比容量为117.3 mAh/g(0.2C,3.3～4.4V);50次循环后,放电比容量为107.9 mAh/g,不可逆容量损失为9.4 mAh/g,比容量保持率为92.0%,得到了很好的综合电化学性能。     

高结晶度钴酸锂制备及微结构表征

采用特殊的方法预处理前驱体,选择合适的高温隧道推板窑温度区域,结合先进的测试仪器监控工艺过程,制备出了高结晶度钴酸锂。并与日本生产的18650型锂离子电池正极材料钴酸锂、国产常规钴酸锂进行了对比分析。结果表明,宜兴新兴锆业有限公司生产的LiCoO2结晶度高、晶粒尺寸大、比表面积小、振实密度大、I006/I104和I006/I003的值也大,(006)峰强度高,与日本生产的18650型电池正极材料性能相当。     

锂离子电池电解液过充添加剂的行为

制备了3种1 mol/L LiPF6电解液,溶剂组成分别为:1)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯;2)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯和4%联苯;3)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯和4%环己基苯.采用线性电压扫描法、锂循环效率法、锂离子电池的循环性能法和3 C倍率过充的方法测试了联苯与环己基苯电解液过充添加剂的行为.结果表明:环己基苯是一种较实用的锂离子电池电解液过充添加剂,环己基苯的电化学稳定性比联苯的高,环已基苯的氧化电势为4.72 V(vs Li/Li ),联苯的为4.54 V(vs Li/Li );以1 mA电流循环20次后,联苯的铂电极锂循环效率为15.7%,环己基苯的为59.3%;锂离子电池以1 C循环150次后,环己基苯的容量保持率为88%,联苯的为76.3%.环己基苯与联苯添加剂都改善了锂离子电池的耐过充性能,且两者的效果十分接近.