炭材料在低温型磷酸铁锂材料中的应用分析及展望

磷酸铁锂为正极的锂离子电池是目前电动汽车和储能领域应用最为广泛的电池体系之一,具有成本低廉、循环寿命长、安全性好等特点。但磷酸铁锂为正极的锂离子电池在低温下的容量和循环寿命衰减问题一直制约了其在寒冷地区的推广和应用。因此磷酸铁锂材料本身低温放电性能的提高,对于改善磷酸铁锂为正极的锂离子电池体系的低温放电特性具有重要意义。本文首先分析了磷酸铁锂为正极的锂离子电池的低温衰减机制,从炭材料作用的角度评述了低温型磷酸铁锂材料的研究进展,同时也关注了高倍率型磷酸铁锂材料。因磷酸铁锂的高倍率性能与低温特性具有很大的相似之处,两者对材料的要求基本接近,材料的设计原则和方法也基本相同。本文也重点分析了纳米炭材料,如碳纳米管和石墨烯等在低温型磷酸铁锂材料领域的应用。     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的制备及改性研究进展

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)由于安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛、无环境污染等优点被公认为是最具发展潜力的锂离子动力与储能电池正极材料。综述了近年来磷酸铁锂正极材料在制备和改性方面的最新进展。在此基础上,提出了磷酸铁锂正极材料未来的主要研究和发展方向。     

磷酸铁锂的改性研究进展

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4)具有原料来源广泛、循环性能好、对环境无污染等特点,尤其是在高温下的安全性能,使其成为一种应用前景非常广阔的锂电池正极材料。但是,磷酸铁锂的电子导电率和锂离子扩散速率较低,限制了其进一步的市场化应用。本文介绍了磷酸铁锂的改性方法,对提升磷酸铁锂材料的性能有一定的作用。     

比利时采用硅基氮化镓开发大功率白光LED

台湾立凯电能科技（Aleees）公布了面向锂离子充电电池正极材料而开发的磷酸铁锂（LiFePO4）的技术指标及今后的销售战略。该公司的磷酸铁锂添加有微量金属氧化物,不过并不是掺杂和涂布,而是与磷酸铁锂形成共晶。     

正极材料磷酸铁锂的改性研究进展

介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的改性方法,综述了近年来锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展.重点叙述了金属粒子掺杂改性及碳包覆改性方面的研究成果.在综述各改性方式方面进展的基础上,指出了现阶段研究上对改性方式的理论体系建立方面所存在的问题,并结合作者研究小组的研究,对磷酸铁锂材料的未来研究方向进行了展望.     

改进湿化学法制备锂离子正极材料

采用一种新颖的湿化学制备方法合成磷酸铁锂正极材料,有效地控制磷酸铁锂的化学成分、相成分和粒径,提高其均匀性和导电性能,改善电化学性能.添加有机溶剂以改善(减小)团聚现象,同时降低了材料成本,简化了合成工艺,使之易于工业应用.通过XRD、SEM等测试表明,合成出的磷酸铁锂正极材料结晶完整、不合有杂相、颗粒细小、分布均匀,...     

现代分析测试技术在磷酸铁锂中的应用

磷酸铁锂有高的功率密度和能量密度,是一种极有应用前景的锂离子电池正极材料。借助于现代分析测试技术,了解磷酸铁锂的微观结构与组成,认知其微观状态与宏观性能之间的关系,最终实现认识与改造的目的。其中,X射线衍射分析提供磷酸铁锂的成分、分子结构及形态等信息;电子显微分析提供磷酸铁锂的组织、晶体结构和化学成分等信息;表面分析则用于对磷酸铁锂的元素组成进行定性、定量及价态的分析。光谱分析用于磷酸铁锂分子基团的定性鉴别和结构分析;电化学分析则用于检测其电化学性能。所述分析测试技术是现代分析测试技术中最为重要的部分,综述了这些技术在磷酸铁锂的研究应用方面所取得的成果及进展。     

爆轰法合成纳米磷酸铁锂的性能研究

由于磷酸铁锂正极材料具有特殊的空间架构以及优越的安全性能、环保性能和其他锂离子电池正极材料无法超越的循环性能,使得其在储能电池和动力电池产业中快速发展。通过配制爆炸合成专用炸药制备了纳米级磷酸铁锂颗粒粉体,分析粉体材料检测结果发现:合成的纳米磷酸铁锂粉体材料的热稳定性比较高,在高温条件下粉体样品的质量维持在一个不变的数值范围内;另外根据扫描得到的伏安曲线发现粉体材料的循环重现性较好,并且材料的脱锂性能与嵌锂性能也具有很好的可逆性。     

功率型LiFePO_4锂离子电池正极材料的设计与制备研究进展

随着电动汽车和武器装备的发展,对功率型锂离子电池的需求越来越迫切,不断改善和提高正极材料的高倍率放电性能,成为当前国内外学者的研究重点。以磷酸铁锂正极材料为切入点,介绍了磷酸铁锂的结构特点与脱嵌锂机理及制备方法,分析了其作为功率型锂离子电池正极材料的优势与不足,并从研究的角度综述了其改性进展,指出了各改性方法存在的问题,着重从形貌控制的角度阐述了其原理与国内外研究情况,展望了功率型磷酸铁锂锂离子电池的发展趋势和应用前景。     

爆轰法合成纳米磷酸铁锂的性能研究

由于磷酸铁锂正极材料具有特殊的空间架构以及优越的安全性能、环保性能和其他锂离子电池正极材料无法超越的循环性能,使得其在储能电池和动力电池产业中快速发展.通过配制爆炸合成专用炸药制备了纳米级磷酸铁锂颗粒粉体,分析粉体材料检测结果发现:合成的纳米磷酸铁锂粉体材料的热稳定性比较高,在高温条件下粉体样品的质量维持在一个不变的数值范围内;另外根据扫描得到的伏安曲线发现粉体材料的循环重现性较好,并且材料的脱锂性能与嵌锂性能也具有很好的可逆性.     

全固态锂离子电池中金属锂负极界面优化改性研究

以共聚物PEDOT-co-PEG作为锂金属阳极的表面改性层,采用磷酸铁锂复合阳极和“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质制备了全固态锂离子电池。采用SEM分析了锂金属充电-放电反复操作后的形态学改变;采用电化学组抗谱试验研究了改性后的锂金属以及复合固体电解质接触面的稳定性并对全固态锂离子电池的充电-放电性能和界面稳定性进行了研究。结果表明,未改性的锂金属在固态电池充电-放电过程中会生成锂枝晶,从而导致全固态锂离子电池的高电流密度容量快速衰变;“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质与改性后的金属锂具有良好的接触面,从而扼制锂枝晶的形成,提高全固态锂离子电池的机械性能;在PEDOT-co-PEG共聚物改性锂金属后,全固态锂离子电池的平稳性显著提高,且容量减弱放缓。     

正极材料磷酸铁锂的二次掺碳改性研究

提出了一种二次掺碳制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C复合材料的合成方法。实验结果表明不同阶段掺碳对合成LiFePO4/C复合材料的晶型没有影响,但对其电化学性能影响明显,二次掺碳能有效地提高容量和改善材料的稳定性;当蔗糖二次加入量为碳与磷酸铁锂质量比为3%(质量分数)时,样品颗粒细小且均匀,同时电化学性能最好,在0.2C倍率下首次放电比容量为161.19mA.h/g,循环20次后仍保持在153.68mA.h/g。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂:进展与挑战

磷酸铁锂(LiFePO4)由于安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛、无环境污染等优点被公认为是最具发展潜力的锂离子动力与储能电池正极材料。经过10余年的深入研究,LiFePO4已经进入实用化阶段,综述了磷酸铁锂材料近年来在基础和应用研究方面的最新进展。     

构建亲锂铜基3D集流体实现金属锂的均匀沉积

锂金属负极以其最高的理论比容量(3860 mAh·g ^-1)和最低的电化学电位(-3.04 V (vs SHE))被誉为电池界的“圣杯”。但是锂金属电池的缺点也尤为明显: 充放电过程中锂金属电池容易在负极不均匀沉积从而产生锂枝晶, 锂枝晶的产生会造成固体电解质介面(SEI)膜的持续破裂, 不稳定的SEI膜又会加剧锂枝晶的形成, 进而刺穿隔膜, 导致电池的循环性能下降, 产生安全隐患, 所以采取相应的措施在负极均匀沉积金属锂尤为重要。本研究使用商业化的铜网, 通过碱性溶剂的氧化和空气气氛煅烧, 在铜网表面形成均一的亲锂氧化铜纳米片阵列。铜网的3D结构可以有效减小电流密度, 亲锂的纳米片阵列可以降低锂的沉积过电势, 均匀沉积锂, 有效抑制锂枝晶的产生。在电流密度为3 mA·cm ^-2的半电池测试中, 稳定循环230圈后库伦效率稳定维持在99%以上; 搭配磷酸铁锂(LFP)全电池测试, 在1C(0.17 mA·mg ^-1)条件下可稳定循环300圈, 容量保持率为95%。本研究为锂金属负极3D集流体的设计提供了新思路。     

Cu2+掺杂高密度LiFePO4/C正极材料的合成及性能

以高密度FePO4作为前躯体,Cu(Ac)2为掺杂源,通过高温固相法合成了高振实密度的锂离子电池正极材料LiFe1-xCuxPO4/C(x=0、0.01、0.015、0.02、0.025).采用X粉末衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、循环伏安法(C-V)和恒电流充放电对合成的材料掺杂进行了结构、形貌和电性能表征和分析研究.结果表明, 所合成的掺杂复合材料LiFe1-xCuxPO4/C为典型的橄榄石型结构,结晶度高,具有较高的振实密度.掺杂Cu2+离子在很大程度上可以提高LiFePO4的电化学性能,当Cu含量为2.0%(质量分数)时,LiFe0.98Cu0.02PO4/C的振实密度可以达到1.98g/cm3,比容量为最大值,0.1C倍率放电可达150.0mAh/g,体积比容量为297.0mAh/cm3;2C倍率放电比容量仍可以达到127.3mAh/g以上,体积比容量为252.1mAh/cm3.     

改进固相法制备LiFePO4/C正极材料及其性能

采用改进的固相反应法制备了掺碳的磷酸铁锂正极材料,并用XRD,SEM,元素分析,红外光谱及激光粒度分布仪等对样品进行了测试分析.结果表明,样品具有单一的橄榄石结构和较好的放电平台(约3.4V),粒度较小粒径分布均匀,0.1C首次放电比容量为137.8mAh/g,循环20次后容量保持率为92.6%,以1C倍率首次放电比容量为129.6mAh/g,循环20次后容量下降10.8%.     

锂离子电池正极材料V6 O13的研究进展

综述了新型锂离子电池正极材料V_6O_(13)的研究概况,阐述了V_6O_(13)的结构、制备方法,从掺杂离子和减小颗粒等方面论述了改善V_6O_(13)电化学性能的基本途径。     

锂磷氧氮电解质在无机薄膜锂电池中的应用

锂磷氧氮(LiPON,lithium phosphorous oxynitride)薄膜具有较高的离子电导率,极低的电子电导率,很宽的电化学稳定窗口等优点而成为全固态无机薄膜锂电池首选的电解质材料.简要介绍了LiPON薄膜的特性与制备方法,综述了国内外LiPON薄膜为电解质的薄膜锂电池的研究情况,并简要评述了目前薄膜锂电池制备中遇到的困难和今后的研究方向.