硼酸喷雾包覆改性镍钴铝酸锂的制备及其电化学性能研究

针对镍钴铝酸锂（NCA）三元正极材料普遍存在的循环寿命差、浆料容易凝胶等缺点进行了硼酸喷雾包覆的改性。采用X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及电化学测试等方法对硼酸包覆改性前后的材料性能进行了对比表征和分析。结果表明：喷雾包覆后可以在NCA正极材料表面形成一层保护层,改性后的NCA三元正极材料循环寿命有明显提升,特别是高温（45 ℃）1C/1C倍率下循环50次容量保持率由改性前的88.0%提升至改性后的95.2%,提升近7%;硼酸包覆可以改善NCA表面特性,使正极浆料稳定性大大提高。改性后的NCA正极浆料可以稳定放置168 h（7 d）,解决了NCA正极材料容易凝胶的问题。     

BPS对LNMO电化学性能的提高及作用机理

采用4,4'-二羟基二苯砜(BPS)与镍锰酸锂(LNMO)复合,形成BPS@LNMO复合材料。扫描电子显微镜(SEM+mapping)图表明BPS在LNMO上均匀分散。X射线衍射光谱法(XRD)图表明复合后材料的晶型结构没有改变,与LNMO的Fd-3m空间群结构完全吻合。充放电测试表明:LNMO与BPS复合后,材料的比容量和容量保持率提高,3%(质量分数)BPS的BPS@LNMO复合材料在0.2 C下,放电比容量为133 m Ah/g;1%(质量分数)BPS的BPS@LNMO复合材料0.5 C下循环50次后容量保持率为初始放电容量的93.1%。     

锂离子二次电池5V正极材料的研究进展

综述了近年来有关锂离子二次电池5V高电位正极材料的研究进展,对高电位(>4.5V)正极材料特别是尖晶石类正极材料的放电机理、材料结构和性能之间的关系进行了评述。5V电位可以在非掺杂其它过渡金属离子和掺杂其它过渡金属离子两种条件下产生,与此对应的氧化还原电对种类有所不同;表现出的电化学性能也有所不同。性能优良的材料的得到不但取决于对掺杂元素的正确选择,同样也取决于适宜的合成路线和制备方法与工艺。     

镍锰酸锂高电压电解液及界面电化学研究进展

尖晶石型镍锰酸锂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO)因其高比能量密度、高电压的优势而成为动力系统动力源的研发热点。通过对比不同高压电解液添加剂,介绍了LNMO电极表面电化学反应机理以及对其界面反应的影响,利用不同分析仪器对LNMO表面电化学行为进行分析。分析了LNMO目前在研究中面临的问题,展望了LNMO正极材料电化学研究未来的发展方向。     

分散剂对钛酸锂浆料的影响

亚微米级别的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))颗粒在匀浆过程中容易发生团聚,影响到了浆料的加工性能。尝试了4种分散剂,研究了4种分散剂对钛酸锂浆料分散性的影响,通过过筛速率以及粘度稳定性筛选出最优分散剂TNNDIS。通过倍率测试、阻抗测试研究了TNNDIS对电化学性能的影响,添加质量分数在0.5%时,电化学性能最好。     

锂离子电池富镍正极基础科学问题：关键元素掺杂及其作用机理

富镍层状氧化物因其相对较高的比容量成为高能量密度锂离子电池的首选正极,进一步提高Ni含量,材料特性趋向于LiNiO₂,电化学和结构稳定性恶化。晶格元素掺杂是提升LiNiO₂稳定性的有效策略。厘清LiNiO₂正极材料结构并明晰掺杂元素对其影响及规律,对开发Ni含量大于90%的富镍正极材料具有重要意义。本文首先介绍了LiNiO₂材料结构及面临的稳定性问题。然后综述了Co、Mn、Al、Mg、Ti、Zr、W等典型掺杂元素对LiNiO₂的影响及规律,并讨论了阴离子和多元素掺杂以及有潜力的掺杂元素。本文旨在对LiNiO₂掺杂提供一个新的视角,以期使用更有效的掺杂方案开发可用于动力电池的高容量稳定的富镍正极材料。     

锂离子电池富镍正极基础科学问题:晶粒形态及组装方式调控

晶粒辐射状组装的富镍正极具有较常规无序多晶更优的断裂韧性和Li+扩散速率，是快充长寿命锂离子电池理想的正极材料。近年来，部分研究者报道了系列富镍正极晶粒形态及组装方式调控研究进展，所开发的辐射状富镍正极性能优异，代表着全球顶尖水平，且相关技术应用于韩国电池巨头LG化学。然而，高度辐射状富镍正极材料的合成在国内尚处于起步阶段，且尚无合成辐射状富镍正极所需晶粒形态及组装方式调控的系统阐述。本文首先介绍富镍正极晶粒形态及组装方式调控的必要性；再综述了晶粒辐射状富镍正极所需前驱体沉淀结晶与其受控锂化的研究进展，并对沉淀及高温煅烧结晶调控晶粒形态及组装方式所涉及机制进行了分析，以期为国内相关专业人员开发高端富镍正极材料提供参考。