Li4Ti5O12的合成及其性能研究

用固相法制备了尖晶石Li4Ti5O12,用X射线衍射(XRD)对样品进行了表征.采用恒电流充放电、循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗频谱(EIS)技术对Li4Ti5O12体系进行电化学性能测试.首次放电比容量达到163.1 mAh/g,库仑效率达97.5%.经过60次充放电循环之后,容量衰减仅为4.4%.结果表明,Li4Ti5O12是一种循环性能优良的锂离子蓄电池负极材料,可改善锂离子蓄电池的安全和循环性能.     

Li4Ti5O12的合成及其在锂离子电池中的应用

采用固相法合成了Li4Ti5O12材料.用XRD表征了材料的结构特征.用循环伏安、电化学阻抗和恒电流充放电考察了LiCoO2-Li4TiO12体系的电化学性能.结果表明,当电流密度为0.1mA/cm2 时.该体系下的首次放电比容量为122.2mAh·g-1,经过100次循环之后,比容量保持在112.9mAh·g-1.当电流密度为0.2mA/cm2时,50次循环后容量衰减仅为5.3%.实验证明,该体系下的电化学性能比较稳定.是一种比较有潜力的锂离子电池体系.     

聚苯胺/硫复合材料作锂二次电池正极的研究

采用在化学氧化聚合苯胺的反应介质中分散单质硫的方法制备了聚苯胺/硫复合材料,借助扫描电镜对样品的微观形貌进行表征,表明苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆良好的硫复合材料.通过恒电流充放电、循环伏安、电化学交流阻抗等电化学测试研究了聚苯胺原位包覆对硫电极电化学性能的影响.结果得出,聚苯胺对硫的包覆能显著地改善硫电极的电化学性能,当充放电电流密度为0.2 mA/cm2时,初始放电比容量高达1134.01 mAh/g,循环30次后放电比容量仍可达526.89 mAh/g.电化学交流阻抗谱研究表明,聚苯胺的包覆有助于锂硫电池交流阻抗的降低.     

聚苯胺包覆对提高单质硫正极材料的性能研究

采用原位聚合法合成了聚苯胺包覆硫复合材料,并分析了产品的晶体结构和表面形貌。苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆的硫复合材料。以0.2 mA/cm2电流密度充放电,含聚苯胺为15%的聚苯胺/硫复合材料的首次放电容量为1 134.01 mA.h/g,比未改性硫电极增加了82.42%;充放电循环30次后放电电容量为526.89 mA.h/g。当充放电电流密度提高到0.30、.4 mA/cm2时,聚苯胺/硫复合材料的放电容量分别为704.81、194.77 mA.h/g。改性后的聚苯胺/硫复合材料的电化学性能得到了较大的改善。     

中间相炭微球改性尖晶石LiMn2O4的性能

用柠檬酸络合法制备了中间相炭微球(MCMB)改性的LiMn2O4,用XRD测试进行了研究.通过循环伏安测试,分析了MCMB加入量对样品性能的影响,用恒流充放电测试进行了验证.MCMB的加入减小了样品的晶胞参数,提高了放电平台电位,增大了峰电流.MCMB的添加量为3%时,样品的首次放电比容量为130.56 mAh/g,比纯LiMn204提高了17.8%.     

PMMA基凝胶聚合物电解质MnO_2电容器的研究

以沉淀法制备的MnO2为正极材料,活性炭(AC)为负极材料,甲基丙烯酸甲酯(MMA)作聚合物单体,碳酸二甲酯(DMC)与碳酸乙烯酯(EC)的混合液作增塑剂,高氯酸锂为支持电解质,采用内聚合法制备PMMA基凝胶聚合物电解质MnO2/AC混合电容器。测试结果表明,随着MMA含量的降低,凝胶聚合物电解质的电导率增大,电容器的比容量也随之增大,当MMA的含量为20%时,凝胶聚合物电解质的电导率可达6.1×10–3S/cm,比容量为34.02F/g。     

5V正极材料LiCr_(0.5)Mn_(1.5)O_4的电化学性能研究

采用柠檬酸络合法,制备了尖晶石结构的LiCr0.5Mn1.5O4正极材料。通过循环伏安、电化学阻抗谱、恒流充放电等方法,测试其电化学性能。结果表明:铬离子的加入不但增加了锰离子的平均化合价,有效抑制了Jahn-Teller效应,而且达到了5V的工作电压,稳定了尖晶石结构。材料存在一个活化过程,最大放电比容量达到了145.85mAh·g–1。经过30次充放电循环之后,放电比容量仍然稳定在121.33mAh·g–1,显示了良好的循环性能,为高电位锂离子电池应用提供了良好的应用前景。     

AC/Li4Ti5O12混合电容器的性能研究

采用固相法合成了Li4T15O12.用X射线衍射(XRD)表征了材料的粉末结构特征.将Li4Ti5O12用作超级电容器的负极.与活性炭(AC)正极组装成混合电容器,用循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)和恒流充放电考察了其电化学性能,并在三电极体系下研究了Li4Ti5O12在混合电容器中的反应机理.结果表明,混合电容器中的赝电容来源于Li4Ti5O12的不完全反应.当以0.5 mA·cm-2的电流密度循环时.首次放电比容量为69.9 F·g-1,800次后比容量为61.2 F·g-1,并分析了容量衰减因素.     

V_2O_5(TiO_2)/S复合材料作锂电池正极的性能研究

为了改善锂硫电池的循环性能,将单质硫分别与纳米金属氧化物(V2O5,TiO2)机械混合。用XRD对材料的晶体结构进行了表征。通过循环伏安、交流阻抗和电池性能的对比,对材料的电化学性能进行了分析。结果表明:采用V2O5改性的硫材料,首次放电比容量达844.68 mAh.g–1,样品循环容量衰减明显改善,30次后比容量保持在696.71 mAh.g–1。而TiO2/S复合材料,初始放电比容量为578.21 mAh.g–1,30次循环后比容量为347.71 mAh.g–1。     

C改性Li4Ti5O12的性能研究

采用固相法制备了C改性的Li4Ti5O12.用X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了材料的结构和形貌特征.用循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电研究了材料的电化学性能.结果显示,C的加入抑制了颗粒的增大,材料晶胞产生了收缩,首次放电比容量为107.93 mAh·g-1,循环100次后容量衰减仅为3.01%.电化学阻抗表明,C的加入减小了Warburg扩散阻抗.