Co掺杂对锂离子电池材料LiMn_2O_4性能的影响

采用高温固相法和溶胶-凝胶法制备LiCoXMn2-XO4(x=0,0.05,0.1,0.2),研究了掺杂Co后,材料的相结构和充放电性能,并与LiMn2O4相对比.结果表明:掺杂Co后材料的充放电性能相对LiMn2O4均有所提高;两种方法制备的LiCoXMn2-XO4循环40次后,容量保持率、放电比容量均优于LiMn2O4;且当x=0.05时,两种方法制备的LiCoXMn2-XO4的充放电性能均明显优于x=0.1和x=0.2时.     

铝、钴元素共掺杂对尖晶石型锰酸锂高温循环性能的研究

采用高温固相法在相同的条件下制备了LiMn2O4及不同Al、Co量掺杂的LiAlxCoyMn2-x-yO4(x=0.06,y=0.01)锰酸锂正极材料.使用XRD、SEM对材料的结构与微观形貌进行表征,通过恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了两种材料的电化学性能差异.XRD和SEM表征结果表明:...     

掺钴对尖晶石型LiMn_2O_4正极材料性能影响

采用固相合成法制备了锂离子电池正极材料用尖晶石型LiMn2O4正极材料,并通过加入Co对材料进行了掺杂改性研究;用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了材料的晶体结构和微观形貌,充放电循环实验对材料的电化学性能进行了测试。结果表明:纯相尖晶石型LiMn2O4初始放电比容量为118.91 mA.h/g,循环25次后放电比容量为107.03mA.h/g,比容量保持率为90.01%;掺杂Co的材料同样具有尖晶石型结构,初始放电比容量略有降低,但循环性能有明显改善,掺Co改性样品Li1.05Co0.04Mn1.96O4的初始放电比容量为114.55mA.h/g,25次充放电循环后,放电比容量为105.76mA.h/g,比容量保持率为92.33%。     

LiMnxNixCo1-2xO2的自蔓延燃烧合成及电化学性能研究

采用自蔓延燃烧法合成LiMn(x)Ni(x)Co(1-2x)O2(x=0.25,0.33,0.4.0.45)系列锂离子电池正极材料,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分析研究钴含量的变化对材料结构的影响;利用场发射电子显微镜(FESEM)对材料的形貌进行了表征.由XPS图谱分析,在LiMn(x)Ni(x)Co(1-2x)O2(x=0.25.0.33,0.40,0.45)中.当x为0.4时合成材料中的Mn(3+)和Ni(3+)相对含量较少.在2.5～4.5 V电压范围和0.5C充放电条件下,LiMn(x)Ni(x)Co(1-2x)O2(x=0.25,0.33,0.40.0.45)的初始放电比容量分别为174,177,180和155 mAh·g(-1),循环40次后的容量保持率分别为87.7%,88.0%,90.9%和87.7%,LiMn(0.4)Ni(0.4)Co(0.2)O2的初始放电比容量最高且循环性能最好.在LiMn(x)Ni(x)Co(1-2x)O2(x=0.25,0.33,0.40,0.45)中,随着钴含量的增加,其倍率性能越好.     

锂离子电池正极材料LiMn2-xNdxO4的性能研究

采用高温固相反应法,合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对其掺杂不同量的Nd,得到LiMn2-xNdxO4(x=0～0.03).对材料进行了XRD、粒度分析及恒电流充放电测试.试验结果表明,掺杂微量稀土元素Nd合成的正极材料具有标准尖晶石结构,较好的循环稳定性.其中LiMn0.995Nd0.005O4具有较好的电化学性能和循环稳定性,最高容量达到132mAh·g-1.     

锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4的制备与电化学性能研究

采用固相分段煅烧的方法合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4（x=0.0、0.05、0.1）,并利用X射线衍射、IR光谱、SEM、充放电、交流阻抗测试对材料进行了表征.结果表明,所合成的锶掺杂改性材料仍具有标准的尖晶石结构,但结晶度有所下降,晶格发生收缩.当x=0.05时,掺杂锶的改性材料LiMn2-xSrxO4具有优异的循环性能,在0.2 C放电速率下,其首次放电容量为116.4 mAh/g,循环20次后,容量保持率超过98%.少量锶的掺杂能使材料循环性能得到大副提高,与锶掺杂引起的结构稳定性提高有关,这说明改善材料结构稳定性对抑制循环过程中容量衰减有重要作用.     

Ni2+掺杂LiFePO4正极材料的合成及性能

以共沉淀法制备的Fe1xNixC2O4·2H2O(x=0,0.05,0.10)为铁源,采用高温固相反应法合成锂离子电池正极材料LiFe1-xNixPO4(x=0,0.05,0.10).应用热重-差热分析探讨材料合成机理、X射线衍射和扫描电镜表征材料的晶体结构和颗粒形貌,充放电仪测试材料的充放电性能.结果表明,所合成的材料结晶完整,为均一橄榄石型结构,仅含少量三价铁杂质;在室温下以0.1C充放电时,比容量较高,达到150 mAh/g左右,当充放电倍率提高到0.4C时,充放电比容量仍达120 mAh/g以上;且掺杂少量Ni2+后,正极材料氧化峰与还原峰电势差仅为0.079 V,明显低于纯相LiFePO4的0.101 V,有利于抑制材料充放电过程中的极化.     

Y改性对LiMn2O4结构及电化学性能的影响

采用控制沉淀速度法，制备前驱体，固相法掺杂钇，合成了锂离子电池正极材料LiMn2-x YxO4，并对其结构和电化学性能进行了研究。XRD、红外测试结果表明，随着Y含量的增加，材料LiMn2-xYxO4（X=0．00、0．005、0．02、0．05）的晶格参数a逐渐变小，Mn-O键吸收峰逐渐增强，使得材料晶胞收缩，晶格结构得到稳定。交流阻抗与恒流充放电测试表明，材料LiMn1.98Y0.02O4显示了较小的电化学反应阻抗和较好的循环性能，在0．1C恒流活化放电下，其初始放电比容量为122．2mAh／g，30次0．2C恒流充放电循环后容量保持率为90．0％。     

碳酸盐共沉淀法合成Li1＋xNi0.6Co0.2Mn0.2O2Fx正极材料及其电化学性能

采用碳酸盐共沉淀法合成Li1＋xNi0.6Co0.2Mn0.2O2Fx正极材料,研究了不同含量的Li、F复合掺杂对LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2样品的晶型结构、形貌以及电化学性能的影响.研究结果表明：Li、F复合掺杂未改变LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2样品的层状结构;掺杂后的样品颗粒细化;电化学循环性能和电极过程的可逆性明显得到提高.掺杂量x=0.06时,Li1＋xNi0.6Co0.2Mn0.2O2Fx样品的首次充放电容量分别为168,160 mA·h/g,循环50次后容量为153 mA·h/g.     

固相烧结辅助高温球磨合成LiNi_xMn_(2-x)O_4

以氢氧化锂、硝酸镍、二氧化锰为原料,用固相烧结辅助高温球磨方法,合成了具有Ni掺杂的LiMn_2O_4正极材料。研究了Ni在不同掺杂量时对材料的相结构、形貌和充放电性能的影响,并与未掺杂Ni的LiMn_2O_4进行对比。结果表明,掺Ni后材料的放电比容量随着掺杂量的增大逐渐减小,而材料的容量保持率相比未掺杂时略有提高;当掺杂量x=0.05时,所得产物的充放电性能最佳,首次放电容量达到122.9mAh/g,充放电容量保持率在40次循环后为97.48%。     

LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2正极材料的合成与性能

采用共沉淀-高温固相法制备LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2锂离子正极材料,并使用X 射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）技术分别表征其结构和形貌.然后将所得LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2正极材料组装成扣式电池,并表征其电化学性能,探讨烧结温度和锂配量对其电化学性能的影响.结果表明：所得LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2正极材料的放电比容量随烧结温度的升高而增大,且在900℃时表现出最佳的电化学性能.室温下,1C倍率下,锂配量(n(Li)/n(Ni+ Co+ Mn)=1.09)时,正极材料的首次放电容量为143.7 mAh/g,50次循环后,正极材料的放电比容量仍有141.3 mAh/g,容量保持率为98.3%.     

具有核壳结构的高电压正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2的制备与表征

以共沉淀法制备的Ni-Mn包覆Co_3O_4前驱体和Li_2CO_3为原料,通过高温固相法制得了具有核壳结构的锂电池正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2.用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和充放电测试表征了样品的形貌、晶体结构和电化学性能.结果表明,所制备的核壳结构Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2具有良好的电化学性能,在3.0~4.5 V和3.0~4.6 V,0.2 C下首次放电容量分别达到180.5 m A·h·g~(-1)和201.3 m A·h·g~(-1),在1 C下,循环50周后容量保持率分别为89.3%和63.3%.     

高温球磨烧结合成LiCoxMn2-xO4

采用液相法合成前驱体，并通过高温球磨烧结法合成了LiCoxMn2-xO4正极材料。考察Co掺杂量对材料的相结构、形貌、电化学性能的影响。结果表明，Co掺杂后材料的首次放电比容量随着Co掺杂量的增大逐渐减小，而循环性能较好。其中LiCo0.05Mn1.95O4的首次放电比容量达到119.0 mAh/g，在不同倍率下循环100次后的容量保持率为92.52%，表现出很好的电化学可逆性和循环稳定性。     

铌掺杂对镍基正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电化学性能影响

解决镍基正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的电化学循环稳定性和高温循环性能是其产业化推广应用的关键。研究了掺杂铌改性高镍正极材料,优化材料的电化学性能,提升循环稳定性。首先以硫酸盐为原料,在N₂保护气氛下,采用共沉淀法合成三元球形Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1（OH）₂前驱体,通过高温固相反应与LiOH·H₂O,Nb₂O₅合成Li（Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1）_1-xNb_xO₂（x=0,0.01,0.02,0.03）系列正极材料。X射线衍射结果表明,Nb5+离子可少量进入正极材料晶格,并在正极材料表面形成化学稳定性好的Li₃NbO₄。当x=0.02时,在室温25 ℃,电压2.75~4.2 V,0.2 C倍率下首次放电比容量为172.9 mAh/g,100次循环后容量保持率为97.47%,在50 ℃,0.5 C倍率下循环20次容量基本不变,平均放电比容量为183.7 mAh/g,且该样品具有较好的倍率性能。      

Application of Nanocrystalline LaNi5-type Hydrogen Absorbing Alloys in Ni-MHx Batteries

Duringlastyears ,interestinthestudyofnanos tructuredmaterialshasbeenincreasing .Thisisduetorecentadvancesinmaterials′synthesesandcharacteri zationtechniquesandtherealizationthatthesemateri alsexhibitmanyinterestingandunexpectedphysicalaswellaschemicalpropertieswithanumberofpoten tialtechnologicalapplications .Forexample ,hydrogenstoragenanomaterialsarethekeytothefutureofthestorageandbatteries/cellsindustries[1,2 ] .TheTiFe ,ZrV2 andLaNi5phasesarefamiliarmaterialswhichabsorblargequantitiesof…     

Rare Earth Elements-Doped LiCoO2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries

Thedevelopmentoflithium ionbatteriesreliesonthesuccessfuldevelopmentoflithiumintercalationandde intercalationcompounds ,whichareusedasthecathodeandanodeactivematerials .Forthecathode ,LiCoO2 ,LiNiO2 andLiMn2 O4 areselectedasthecan didate .Amongthematerials ,thelayeredtransitionmetaloxideofLiCoO2 isregardedasthemostattrac tivecathodematerialforcommerciallithium ionbat terybecauseofitshighspecificcapacity ,highoperat ingcellvoltageandexcellentrechargeability .Recent ly ,moreextensivestudies…     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2的制备与性能研究

以自制Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体和Li_2CO_3为原料,在空气气氛下采用固相烧结工艺制备了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2锂离子电池正极材料。通过SEM和XRD等手段对材料烧结前后形貌与结构进行表征,并测试了烧结后锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体具有良好的片状嵌入结构,且烧结制备的LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料混排因子c/a=4.967 3,阳离子混排因子I(003)/I(104)=1.25、I(006+102)/I(101)=0.333、I(018)/I(110)=0.87,表明LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2具有良好的层状结构。在2.5~4.6V、0.2C和0.5C下,LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料的首次放电比容量分别为166和154mAh/g,循环80次后容量分别保持为111和100mAh/g,具有良好的电化学性能。     

容量型锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的合成

采用共沉淀法合成Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_2前驱体,将前驱体和LiOH混合均匀后经高温煅烧合成了锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2,并对其进行电化学性能检测。试验表明,制备的电池在电压2.8～4.3V(vs.Li/Li+)区间内,0.1C倍率下的首次库伦效率为88.4%;在1C倍率下循环100次后,放电比容量为157.7mAh/g,容量保持率为96.6%。     

熔盐法合成LiMn_（1/3）Ni_（1/3）Co_（1/3）O_2及AA电池的电化学性能

以KCl为熔盐,采用熔盐法合成了锂离子电池正极材料LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2,扫描电子显微镜（SEM）显示此方法制备产物具有较好的晶形,颗粒较均匀.XRD表征结果显示产物为层状结构,充放电测试结果显示出材料在3.6 V平台附近有较大的可逆容量.在900℃时保温8 h时合成的LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2具有较好的电化学性能,制作成AA电池,在2.75～4.2 V之间进行充放电测试,在1 C倍率下放电,LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2的初始放电容量可达132.9 mAh/g,循环50多次后容量仍为124.6 mAh/g,容量保持率为93.75﹪.