锂离子电池正极材料的研究与应用现状探究

我国锂离子电池的发展情况备受瞩目,它不仅在传统的电器便捷市场上稳步发展,在电源储能电池方面的发展也是受到了人们的普遍关注．锂离子电池的发展方向依然是高密度能盘、高密度功率。本文围绕着锂离子电池芷极材料的研究与应用介绍了锂离子电池的生产需求发展现状。锂离子电池选择正极材料的要求,锂离子电池正极材料的主要类型以及特性,锂离子电池正极材料的应用方法,锂离子电池性能发生的改变以及锂离子电池正极材料的发展前景．     

动力锂离子电池正极材料研究

本文首先论述了动力锂离子电池的安全性,介绍了常用的动力锂离子电池材料,并着重对其中几个新型锂离子电池的材料性能、合成、改性等做了详细介绍,并彼此之间进行了详细的对比,指出了新型锂离子电池的研究进展。     

锂离子电池正极材料技术进展

概述了国内外近30 a有关锂离子电池正极材料的研究进展以及笔者在锰系正极材料方面的研究结果; 比较了几种主要正极材料的性能优缺点;阐明了正极材料发展方向。近期镍钴锰酸锂三元材料将逐步取代钴酸锂,而改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料以及两者的混合体将在动力型锂离子电池中获得广泛使用。在未来5~10 a,高容量的层状富锂高锰型正极材料或许会是下一代锂离子电池正极材料的有力竞争者。     

锂离子电池正极材料研究

锂离子电池以其优异的性能而成为近年来研究热点之一,而正极材料是锂离子电池性能提高的关键所在,本文综述了近年来发展起来的典型锂离子电池正极材料的制备、特点及性能,并对锂离子电池正极材料的发展趋势进行了展望。     

锂离子电池正极材料的研究

锂离子电池具有高电压、高能量密度、大容量、长寿命等优点,可以循环性的使用。锂离子电池的使用对生态环境所造成的影响比较微弱,是当前我国电动汽车二次电池使用频率最高的一类。在锂离子电池中,正极材料是其重要的组成部分,正极材料的性能会直接影响锂离子电池自身的使用性能,同时还会影响到电池制备的成本费用,想要实现我国电动汽车产业化的目标,就需要注重锂离子电池正极材料研究工作的开展。不断地提升电化学性能,消除安全隐患。     

锂离子电池正极材料超声强化水洗过程研究

针对高镍三元锂离子电池正极材料的降碱处理方式主要局限于去离子水洗涤且清洗效果不佳的问题,提出了一种超声强化水洗处理高镍三元锂离子电池正极材料的新方法。以LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）为研究对象,去离子水为溶剂,通过正交试验探讨了超声强化水洗对高镍三元锂离子电池正极材料进行降碱处理的影响因素,并就单一固含量因素影响与简单去离子水洗涤进行对比。采用pH测定、粒度分析、SEM、电化学性能测试等手段进行分析,研究了固含量、搅拌时间、超声时间、超声频率、超声功率等对高镍三元锂离子电池正极材料降碱效果的影响。研究结果表明：在固含量10%、搅拌时间更均匀的情况下,颗粒表面形貌无明显影响,材料电化学性能提高。实际工业生产过程中水洗的固含量为40%更为合适。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。     

锂离子电池正极材料LiCoPO_4的改性研究

锂离子电池正极材料LiCoPO_4具有电压高、容量大等优点,但因其导电率低没有得到广泛的应用。本文采用碳包覆的方法对LiCoPO_4进行改性研究,采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对碳包覆改性后的LiCoPO_4/C的结构和形貌进行表征。结果表明:不同碳掺量(0%、3%、6%、9%(wt))条件下制备的复合材料LiCoPO_4/C的特征峰与不掺碳改性的纯相LiCoPO_4的特征峰基本一致,即适量的碳掺量不会改变LiCoPO_4原有的晶型结构;当碳包覆量为9%时,制备的样品表面成功的包覆上一层活性碳,可以改善LiCoPO_4的导电率。     

锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池因其能量密度大、比容量高、使用寿命长等优点,已成为广泛应用的储电设备。随着新能源汽车市场的强劲发展,要求作为动力电池的锂离子电池性能进一步提升,而正极材料是锂离子电池最为重要的组成部分,开发研究性能更好、比容量更高的正极材料是进一步提高锂离子电池能量密度的关键,目前,研究的锂离子电池正极材料主要有锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物及锂铁化合物等。本文对主要的锂离子正极材料研究应用现状进行了探讨分析,对其发展趋势进行了预测,可为锂离子电池的深入研究提供一定的参考借鉴。     

锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池的应用领域日益广泛,而正极材料是锂离子电池的重要组成部分,本文介绍了锂离子电池的工作原理,综述了锂离子电池正极材料方面的研究成果.     

锂离子电池正极材料技术研究进展

对锂离子电池正极材料的研究进展进行了概括和评述。对钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等已商品化材料的技术特点进行了分析。指出已商品化材料的技术改进方向。对新型材料5 V高电压尖晶石锰酸锂、富锂层状氧化物材料{xLi2MnO3·（1-x）Li［Mn1/3Ni1/3Co1/3］O2}的发展前景进行了展望。     

Physical and electrochemical properties of mix-doped lithium iron phosphate as cathode material for lithium ion battery

The Li_0.98Al_0.02FePO₄/C (2.0 wt.%) mix-doped composite had been synthesized by adding aluminum stearate to the react precursors through solid-state reaction. The mix-doping method does not affect the olivine structure of the cathode but greatly improves its kinetics in terms of capacity delivery, cycle life and rate capability. Such an enhancement of the electrochemical properties has been ascribed to the increase of intra- and inter-crystal electronic conductivity and the reduction of the particle size, these two effects being promoted by the co-existence of the lattice doping element (Al³⁺) and the non-lattice doping element (C). Overcharge test indicates that this composite has excellent safety performances.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

LiFePO4作为新一代首选的正极材料,具有材料来源广泛、价格便宜、热稳定性好、比能量高、无吸湿性、对环境友好等优点。笔者综述了LiFePO4的结构特征、充放电机理、合成方法及改性研究。     

水热法制备正交结构层状LiMnO2正极材料的研究进展

层状LiMnO2正极材料的理论容量几乎为尖晶石型锰酸锂（LiMn2O4）的2倍,研究和应用前景广阔.作者较详细的介绍了近年来国内外有关水热法制备层状LiMnO2正极材料的研究工作,评述了由不同锰源制备层状LiMnO2正极材料所存在的优缺点,对今后水热法制备层状LiMnO2正极材料的研究及发展前景进行了展望.     

Copolymer from electropolymerization of thiophene and 3,4-ethylenedioxythiophene and its use as cathode for lithium ion battery

Electropolymerizations (EPs) of thiophene (Th), 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) and the mixed monomers of Th and EDOT in 0.05 M Et₄NClO₄/propylene carbonate (PC) solution were performed to prepare polymer films as potential cathode materials in lithium ion battery. The incorporation of EDOT units into pure polythiophene (PTh) chain leads to large alternations on the experimental conditions of EPs and the properties of the resulting polymer films. Onset potential of the EPs was reduced with the participation of EDOT component. The resulting polymers, PTh, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and poly(thiophene-co-3,4-ethylenedioxythiophene) (PTh-EDOT) were then served as cathode materials to test their capabilities to transport lithium ion in 1.0 M LiPF₆/ethylene carbonate/dimethyl carbonate solution. With the inherent EDOT unit, PEDOT and PTh-EDOT have better charge capacity, stability and response rate than pure PTh. Among the copolymers, PTh-EDOT (1/1) even shows better stability than pure PEDOT homopolymer, advantage of using EDOT as copolymer component is thus evaluated.     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

对锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法进行了介绍。首先介绍了固相合成法的基本过程、研究改进情况以及优缺点,其次介绍了液相合成法即水热法、溶胶-凝胶法和共沉淀法的基本原理及研究进展,然后从非晶相掺杂和晶相掺杂两个方面对锂离子电池材料的性能改进研究情况进行了介绍,最后对材料的发展方向进行了展望。     

A novel method for preparation of macroposous lithium nickel manganese oxygen as cathode material for lithium ion batteries

A simple one-step route using gas template method is applied to synthesize macroporous LiNi_0.5Mn_0.5O₂ which is characterized by powder X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer–Emmett–Telle (BET) surface area, charge–discharge tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The as-synthesized material shows pure crystalline phase of LiNi_0.5Mn_0.5O₂, while the microstructure is comprised of macrospores ranging from 0.2 to 0.5 μm. The first discharge capacity is of 174 mAh g⁻¹ at 0.1 C rate, which is much higher than that of the material synthesized by the conventional solid state reaction method. Furthermore, the macroporous LiNi_0.5Mn_0.5O₂ material shows remarkable rate capacity and cycle stability, which may be attributed to the shorter lithium ion diffusion distance and better electrolyte penetration.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

从LiFePO4的结构出发,分析了该材料所特有的优越性能以及存在的缺陷,阐述了物理掺杂和体相掺杂两类改性方法的特点和取得的成效。在此基础上,介绍了高温固相法、共沉淀法等方法合成LiFePO4的最新研究进展,探讨了各种制备方法的优缺点,并简要评述了LiFePO4未来发展的前景以及为使该材料走向实用化应注重的研究方向。     

一种新型电极材料—锰酸锂

介绍了九十年代国外兴起的一种锂离子电池用新型电极材料－锰酸锂,综述了其生产工艺、技术现状、发展前景及国外开展其研究开发的优势。     

Preparation and performance of a core-shell carbon/sulfur material for lithium/sulfur battery

The core-shell carbon/sulfur material with high performance is prepared by a facile and fast deposit method in an aqueous solution. As sulfur ratio is 85% (w/w) in the composite, scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM) observation show that the moniliform particles with 10 nm sulfur shells preserve the morphology of carbon cores. Tested as the cathode material in a lithium cell with binary organic electrolyte at room temperature, the composite shows excellent electrochemical performance. It exhibits a specific capacity up to 1232.5 mAh g⁻¹ at the initial discharge and its specific capacity remained above 800 mAh g⁻¹ after 50 cycles. Meanwhile, the composite also exhibits the high-rate behavior at 800 mA g⁻¹ of current density. Assuming a complete reaction to the final product, Li₂S, the utilization of the electrochemically active sulfur is about 85% at the initial cycle. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is introduced to understand the impact of the microstructure of composite on electrochemistry. According to our study, a novel core-shell structural carbon/sulfur material is proposed and the key factors of the preparation are discussed.