高密度锂离子电池正极复合材料LiFePO4/C

以FeC2O4-2H2O、NH4H2PO4、Li2CO3和乙炔黑为原料,采用两步固相反应法制备了高密度LiFePO4/C正极复合材料.利用差热(DSC),热重(TGA)和X射线衍射(XRD)等分析手段具体探讨了第一步固相反应中可能存在的反应过程和中间产物.利用扫描电镜表征了复合材料LiFePO4/C中LiFePO4微粒形貌和接触状态.结果表明,乙炔黑的含量是影响LiFePO4微粒尺寸和微粒间接触界面的重要因素.在一次热处理的基础上,二次球磨和烧结有利于第二次固相反应过程中反应物质的接触和传质,较一步固相法提高了生成的LiFePO4的振实密度.当乙炔黑的含量(质量分数)为0.1%～1.5%时,两步固相法所制正极材料LiFePO4/C的振实密度可达到1.7 g/cm3,初次放电容量达到105 mA.h/g.     

A novel synthesis of LiFePO4/C from Fe2O3 without extra carbon or carbon-containing reductant

A novel synthesis of LiFePO4/C from Fe2O3 with no extra carbon or carbon-containing reductant was introduced： Fe2O3 （＋NH4H2PO4）→Fe2P2O7（＋Li2CO3＋glucose）→LiFePO4/C. X-ray diffractometry （XRD）, Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） and scanning electron microscopy （SEM） were utilized to characterize relevant products obtained in the synthetic procedure. The reaction of Fe2P2O7 and Li2CO3 was investigated by thermo-gravimetric and differential thermal analysis （TGA-DTA）. Fe2O3 is completely reduced to Fe2P2O7 by NH4H2PO4 at 700 ℃ and Fe2P2O7 fully reacts with Li2CO3 to form LiFePO4 in the temperature range of 663.4-890 ℃. The primary particles of LiFePO4/C samples prepared at 670, 700 and 750 ℃ respectively exhibit uniform morphology and narrow size distribution, 0.5-3 μm for those obtained at 670 and 700 ℃ and 0.5-5 μm for those obtained at 750 ℃. LiFePO4/C （carbon content of 5.49%, mass fraction） made at 670 ℃ shows an appreciable average capacity of 153.2 mA·h/g at 0.1C in the first 50 cycles.     

锂离子电池正极材料表面包覆改性研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行表面包覆是改善其电化学性能的有效方法。文章综述了国内外锂离子电池正极材料进行表面包覆的研究现状,并提出了对将来研究方向的一些看法和建议。     

非均匀沉淀法包覆合成LiNi0.9 Co0.07 Mn0.03O2锂离子正极材料

采用非均匀沉淀法包覆合成了LiNi0.9Co0.07Mn0.03O2锂离子正极材料.前驱体合成中各工艺条件与包覆材料的比表面积和电化学性能息息相关.试验研究了沉淀剂、搅拌速度、pH值和氨水浓度对包覆沉淀的影响及煅烧过程对材料电化学性能的影响.结果表明:在优化实验条件下Co/Mn复合包覆在β-Ni(OH)2表面上;正极LiNi0.9Co0.07Mn0.03O2首次放电容量为195mAh·g-1,50次循环后容量仍保持为188.6mAh·g-1.循环伏安研究表明:与LiNiO2相比,Co/Mn复合包覆合成正极材料LiNi0.9Co0.07Mn0.03O2的相变得到很好的抑制,材料显示出良好的循环性能.     

利用新颖的三层电极提高LiFePO4／C正极材料的电化学性能

对常用的两层电极（活性材料层｜集电极）进行改进,提出一种新颖的夹心状三层电极（导电材料层｜活性材料层｜集电极）以提高 LiFePO4/C 的电化学性能。充放电测试表明：相比两层电极,三层电极中 LiFePO4/C 表现出更优的倍率性能。循环伏安和电化学阻抗测试表明：相比两层电极,三层电极中LiFePO4/C材料中的Fe3＋/Fe2＋氧化还原电对表现出更快的氧化还原速度。更好的可逆性能以及更低的电荷转移阻抗。在三层电极中,活性材料层表层中与LiFePO4/C颗粒尺寸相当的孔洞被粒径小得多的乙炔黑微粒填充,形成LiFePO4/C颗粒间的导电连接,为暴露在电解液主体LiFePO4/C颗粒中的LiFePO4晶体提供更多运输电子到达或离开的路径。     

Preparation of LiFePO4 for lithium ion battery using Fe2P2O7 as precursor

In order to obtain a new precursor for LiFePO4, Fe2P2O7 with high purity was prepared through solid phase reaction at 650 ℃ using starting materials of FeC2O4 and NH4H2PO4 in an argon atmosphere. Using the as-prepared Fe2P2O7, Li2CO3 and glucose as raw materials, pure LiFePO4 and LiFePO4/C composite materials were respectively synthesized by solid state reaction at 700 ℃ in an argon atmosphere. X-ray diffractometry and scanning electron microscopy（SEM） were employed to characterize the as-prepared Fe2P2O7, LiFePO4 and LiFePO4/C. The as-prepared Fe2P2O7 crystallizes in the Cl space group and belongs to β-Fe2P2O7 for crystal phase. The particle size distribution of Fe2P2O7 observed by SEM is 0.4-3.0 μm. During the Li^＋ ion chemical intercalation, radical P2O7^4- is disrupted into two PO4^3- ions in the presence of O^2-, thus providing a feasible technique to dispose this poor dissolvable pyrophosphate. LiFePO4/C composite exhibits initial charge and discharge capacities of 154 and 132 mA·h/g, respectively.     

LiNi0．9Mn0.03Co0．07O2的合成及电化学性能

介绍了以β-Ni（OH）2、CoSO4、MnSO4和LiOH·H2O为原料,在β-Ni（OH）2表面同时包覆Co、Mn合成锂离子电池正极材料LiNi09Mn0.03Co0.07O2的方法。XRD测试结果表明：样品为α-NaFeO2结构;SEM和EDS结果表明：Co、Mn均包覆在β-Ni（OH）2表面上,且包覆均匀、致密。合成的材料在电流密度为30mA／g下,第二次循环放电容量为194mAh／g,50次循环后容量仍保持为189mAh／g,材料循环性能稳定。     

室温固相法制备Co/Mn包覆LiNiO_2正极材料(英文)

重点研究了室温固相法Co/Mn氢氧化物包覆Ni(OH)2的机理.采用XRD,SEM,TEM和EDS分析检测手段分析了未包覆与表面包覆材料的结构、形貌和表面成分.TEM实验结果表明,LiNiO2颗粒表面包覆了一薄层化合物;XPS实验结果表明,LiNiO2颗粒表面包覆了Co/Mn元素;SEM和EDS实验结果进一步表明,球形LiNiO2颗粒表面均匀包覆了Co/Mn化合物层.电化学性能测试结果表明,经Co/Mn包覆的LiNiO2正极材料显示了优越的循环性能.     

冶金工程专业课程设置及实施

从人才培养角度出发,讨论了冶金工程专业课程设置及实施,提出具体改革措施。合并相关核心课程和必修课程,优化关联课程内容,减少必修课程总学分,扩大学生自主选课权。紧贴学科科研平台及其相关科学技术研究,增开特色、优质选修课程。针对专业不同班级培养目标,增开相应课程,并改进课程安排和实施方式。多措并举保障学生按需修课,进一步促进个性化、创新型人才培养。     

锂离子电池正极材料LiMPO4的研究进展

综述了锂离子电池正极材料LiMPO4(M=Co、Ni、Mn和Fe)的研究进展,重点对材料的制备、结构以及性能作了探讨,并分析了LiMPO4材料的发展趋势。LiFePO4以其优良的电化学性能,被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。