Research on high density and safety LiCoO_2 as cathode materials for lithium ion batteries

1IntroductionLithiumion batteries are largely adopted for potable electronic devices due to its high capacity,highvoltage and good safety attributes.The advancement of lithiumbattery requires newtype of cathode mate-rials with high energy density,as well as good safety and lowcost.Accordingly the cathode materials arebeing developedin two directions[1].One wayis toincrease the gravi metric capacity of the materials,e.g.by preparing Li Ni1-yCoyO2with higher capacity but poor thermal stability…     

高容量富锂锰基正极材料的研究进展北大核心CSCD

层状富锂锰基材料(LMR)凭借其高比容量(>250 mAh/g)和低成本等优点,有望成为新一代锂离子电池用正极材料。从该材料发现至今已有将近30年的时间,却始终没有实现真正商业化应用,主要原因包括:循环过程中,Mn^(3+)迁移进入锂空位,使层状结构向尖晶石结构转变,导致平均放电电压持续降低,造成能量损失严重且给电池管理带来巨大的挑战;Li_(2)MnO_(3)低的电子电导率使LMR材料具有差的倍率性能;较低的电极密度,造成材料的体积能量密度较低;此外,LMR材料需要在高电压下(>4.55 V)才能发挥高容量,但高电压下电解液容易氧化分解,同时伴随着晶格氧被氧化为O_(2)逸出,以上问题严重地影响了其商业化进程。本文基于多年来LMR材料的研究开发成果,综述了近年来LMR材料在充放电机理认识、前驱体工艺路线选择、体相掺杂、表面包覆、液相和气相后处理的作用效果和改性机理,以及O2/O3复合结构、单晶结构等新型特殊结构设计等方面的研究进展,并对LMR材料未来的发展方向和商业化前景进行展望,助力富锂锰基材料的产业化开发。     

Effects of Mn-Precursor on Performances of LiMn2O4 Cathode Material for Lithium Ion Battery

通过固相烧结工艺,制备了铝掺杂的Li Mn2O4锂离子电池正极材料。其中球型化及鳞块状的Li Mn2O4分别由Al共沉积的锰氧化物(CMO)前驱体及电解二氧化锰(EMD)前驱体制备。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电感耦合等离子光谱仪及方型铝壳全电池充放电测试等手段对试样的物化指标进行了测试。结果表明两组试样都为纯相,同时以CMO为前驱体制备的Li Mn2O4材料具备较好的球型度,更高的振实密度以及更优异的电化学性能。     

高镍三元正极材料后处理降碱工艺

以高镍含量镍钴锰氢氧化物、氢氧化锂为原料,采用高温固相法合成锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2(NCM811)。温度为750~850℃、n(Li)∶n(Ni+Co+Mn)为1.02∶1.00~1.08∶1.00,合成的NCM811材料保持纯相,但材料中残留的碱性杂质仍然较多。通过引入磷酸二氢铵、纯水淋洗等手段,可较为简便地处理残留的碱性杂质。与未处理的相比,淋洗降碱后的样品在3.0~4.3 V充放电,0.5 C、1.0 C及2.0 C倍率性能约有1%的降低,但0.1 C首次充放电效率由89.1%上升到93.0%,1.0 C放电比容量由179.2 m Ah/g上升为181.8 m Ah/g,循环100次,容量保持率由90.8%上升到94.1%。     

锰前驱体对锂离子电池正极材料LiMn_2O_4性能的影响(英文)

通过固相烧结工艺,制备了铝掺杂的Li Mn2O4锂离子电池正极材料。其中球型化及鳞块状的Li Mn2O4分别由Al共沉积的锰氧化物(CMO)前驱体及电解二氧化锰(EMD)前驱体制备。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电感耦合等离子光谱仪及方型铝壳全电池充放电测试等手段对试样的物化指标进行了测试。结果表明两组试样都为纯相,同时以CMO为前驱体制备的Li Mn2O4材料具备较好的球型度,更高的振实密度以及更优异的电化学性能。     

研究云计算平台在高校实验室教学环境中的实现和应用

在当今我国科技与经济迅猛发展,我们的教育在为经济的提升做出了很大的贡献,从我们最早的私塾教育,到现在的全方位多媒体应用,教育领域的进步是有目共睹的,为我们在各行各业提供不同人才。当然,科技又为我们教育提供了更多与世界接轨的平台,例如现在的云计算平台,这是一种非常新颖的教学模式,通过对云计算的分析与研究,一定会在教育领域带来新的突破。     

低铅光亮Sn-Pb合金电镀工艺的研究

低铅含量的光亮Ｓｎ－Ｐｂ合金镀层不仅可避免晶须及锡的晶型转变现象,而且具有耐高温,低污染特性,因而具有较好的应用价值。研究了以柠檬酸和ＥＤＴＡ为络合剂的低铅光亮Ｓｎ－Ｐｂ合金龟镀工艺。     

煅烧温度对Li[Li_(0.2)Ni_(0.15)Mn_(0.55)Co_(0.1)]O_2的影响

用溶胶-凝胶法合成锂离子电池用富锂正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.15)Mn_(0.55)Co_(0.1)]O_2,通过XRD、SEM、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电化学性能测试考察煅烧温度对合成材料结构和性能的影响。900℃下制备的材料具有典型的α-Na Fe O2层状结构、较好的晶型结构及良好的电化学性能。在2.0~4.8 V充放电,20℃下的0.10 C首次放电比容量为235.4 m Ah/g,库仑效率为78.5%;依次以0.10 C、0.20 C、0.50 C、0.75 C和1.00 C循环10次,再以0.20 C放电,首次1.00 C放电比容量为149.7 m Ah/g,最后一次0.20 C放电比容量为首次0.10 C放电比容量的85.9%。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的研究进展

从制备方法、比容量、循环性能、高温性能等几方面对近年来有关LiMn2 O4尖晶石的研究作了综述。烧结温度、氧分压及冷却速度是影响高温固相反应产品性能的关键因素 ,软化学合成方法具有一些固有的优点 ;合成高n(Li)∶n(Mn)比的Li1 +xMn2 O4、对LiMn2 O4进行化学嵌锂、或同时利用 3V +4V两个平台的容量可以提高比容量 ;以低价金属离子掺杂、阴 /阳离子同时掺杂、或合成非整比化合物可以改善循环性能 ;过渡金属的掺杂还将改变充放电曲线 ,导致容量向高电位区转移 ;锰的溶解及其引起的结构变化是导致高温下锂锰尖晶石容量衰减的原因。