FeSb合金的吸放锂行为

采用悬浮熔炼方法合成了FeSb合金，并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果发现，虽然FeSb的容量低于纯锑。但其循环稳定性要优于纯锑。本实验采用恒电流间隙滴定技术(GITT)测定了在嵌锂过程中锂离子的化学扩散系数，在30℃时，该值在10^-12cm^2s^-1～10^-10cm^2s^-1范围内。     

天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料嵌／放锂性能研究

研究了用简单混杂和球磨方法制备的天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料的嵌／放锂性能以及循环过程中嵌／放锂容量衰减机理。复合材料中的锑以独立的可逆嵌／放锂反应参与吸／放锂过程并显著提高复合材料的嵌／放锂容量。较大颗粒的锑在嵌／放锂过程中体积剧变导致颗粒破碎、电接触恶化而渐渐失去嵌／放锂活性，因此由简单混杂所获得石墨／锑复合材料在循环过程中容量逐渐降低；采用球磨方法在天然石墨颗粒表面形成弥散分布的小颗粒锑则能获得具有较高可逆容量和较好的循环稳定性的石墨／锑复合锂离子电池负极材料。     

稀土元素掺杂对LiFePO4正极材料电导率和电化学性能的影响

橄榄石型LiFePO4因其安全性能突出、价格低廉、绿色环保、循环性能优良等优点已成为最具应用潜力的新一代锂离子电池用正极材料。由于LiFePO4电子导电能力较低，因此其充放电容量有待进一步改进。采用水热合成法制备了纯LiFePO4和稀土元素La、Ce、Nd掺杂的LiFePO4纳米粉末。研究表明，掺杂后材料的电导率比未掺杂试样高2-3个数量级。电化学测试显示掺杂后LiFePO4的首次充放电容量提高2-5倍，其中掺Nd的效果最好。水热合成产物经高温碳包覆后，掺杂的LiFePO4/C复合材料也比纯的LiFePO4/C复合材料的放电容量高，表明掺杂稀土元素能有效提高橄榄石型LiFePO4的充放电容量。     

P(VDF-HFP)/Al2O3基聚合物电解质薄膜的研究

采用溶液浇注和电解液吸收的方法制得了P（VDF-HFP)/Al2O3基聚合物凝胶电解质薄膜，用这种方法得到的共混薄膜具有较高的电解液吸收率及良好的机械性能，电化学阻抗谱的结果表明，与纳米粒径Al2O3共混得到的薄膜和镍电极具有较低的界面电阻，另外，由于该结构的半结晶性，DSC测试并没有发现该共混薄膜的玻璃化转变温度Tg。将此电解质隔膜组装成半电池后表现出优良的充放电性能。     

以Fe2O3为铁源制备LiFePO4/C及其电化学性能

以Fe2O3和LiH2PO4为原料,聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料,研究了不同温度对合成材料电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒电流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:于700℃下制备的LiFePO4/C复合材料在0.1、1、5C倍率下的首次放电比容量分别为160.4、143.0、108.3 mAh/g。在1 C和5 C经100次循环后,放电比容量分别为138.5 mAh/g和100.2 mAh/g,表现出良好的高倍率循环性能。     

多壁碳纳米管的球磨特性及其嵌锂行为

采用Raman光谱、TEM和恒流充放电技术研究在石油醚介质中球磨不同时间的多壁碳纳米管的结构、形貌和电化学嵌锂行为的变化.结果发现,球磨1h和5h,多壁碳纳米管的典型Raman峰强度随球磨时间的增加而降低,说明碳纳米管中的缺陷增多,管径变小,管长变短;但球磨5h和10h的峰强度相差不大,说明在石油醚介质中经一定时间球磨后再延长时间对其结构几乎无影响;且球磨前后Raman谱G线和D线的强度之比几乎不变,球磨对其石墨化程度影响不大.随球磨时间增加,可逆嵌锂容量相应增加.并分析了原因.     

新型锂离于电池负极材料NiSb2的研究

采用悬浮熔炼方法合成了新型锂离子电池负极材料NiSb2，并研究了其电化学性能。研究发现，退火与非退火NiSb2的首次可逆容量分别为494mAhg^-1和430mAhg^—1。经过15个循环后，非退火的NiSb2的放电容量仍保持在260mAhg^—1，而退火的只剩下160mAhg^—1。由于NiSb2具有优异的电化学性能，它可成为一种新型的锂离子电池负极材料。     

热解碳包覆CoSb3作为锂离子电池负极材料的研究

CoSb3合金具有较高的电化学嵌放锂容量.为缓解充放电过程中体积变化引起的容量衰退,制备了热解碳包覆CoSb3合金粉末负极材料,并对其电化学充放电性能进行了研究.实验结果表明,热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能虽然尚不能满足实际应用要求,但与纯CoSb3合金负极材料相比,首次可逆容量和循环稳定性都有明显的提高.进一步降低CoSb3合金的粉末粒度,优化热解碳对合金粉末的包覆完整性,可进一步改善热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能.     

尖晶石LiMn2O4的合成和电化学性能研究

采用高温固相反应法合成具有尖晶石结构的锂离子二次电池正极材料LiMn2O4,进行稀土元素La的掺杂修饰,形成复合氧化物LiMn2-xLaxO4.对材料进行XRD、FESEM、循环伏安、充放电等测试.实验结果表明,合成的材料具有比较标准的尖晶石结构,La元素掺入可以起到扩展锂离子脱嵌通道和稳定材料骨架结构的作用,更加有利于锂离子的迁移,从而有效提高了LiMn2O4的电化学可逆性和循环稳定性.     

Li1.05Ni0.05Mn1.9O4正极材料脱锂过程中的结构变化

与未掺杂的尖晶石LiMn2O4进行比较,用固相混合合成法制得的结晶良好的尖晶石Li1.05Ni0.05Mn19O4正极材料在室温和55℃下的循环性能都能得到较大改善,首次放电容量在室温和55℃分别保持理论容量的92.6%和91.5%.在常温条件下,以0.5 C充放电倍率循环50次,容量保持为首次放电容量的95.3%.采用非原位X射线衍射的方法对不同脱锂状态的Lix[Li005Ni005Mn19]O4(0.1＜x＜1)试样进行了结构分析.结果表明:Li、Ni的协同掺杂明显减小了晶格参数的变化,稳定了试样的结构及改善了电池循环性能.