LiNi_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)O_2正极材料的微波合成机理及其表征

以前驱体Ni_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)(OH)_(2.035)和LiOH·H_2O为原料,采用微波法合成了LiNi_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)O_2锂离子电池正极材料。通过XRD、SEM和充放电测试等方法对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征,结果表明:在微波中以1 300 W的输出功率合成的正极材料具有最大的c/a和I(003)/I(104)值以及最小的R值,以0.2C充放电、在2.8~4.3 V之间首次放电比容量为185.2mA h/g,首次充放电效率为84%,循环30次后容量保持率为92.3%,表现出较好的电化学性能。微波对材料升温曲线影响较大,氢氧化锂的强吸波能力能够增大混合物的升温速率,缩短反应时间。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的合成及其储锂性能研究

将化学计量比的LiOH·H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O与超细α-MnO_2纳米线前驱体均匀混合,在800℃下煅烧12 h合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒。通过XRD、TEM和电化学测试对样品的晶体结构、表面形貌及电化学性能进行了表征。结果表明:超细α-MnO_2纳米线平均直径为10 nm,多根α-MnO_2纳米线聚集成簇。LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒直径为50 nm,与α-MnO_2纳米团簇的直径相仿。电化学测试结果表明:LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的初始放电比能量为475 Wh/kg,循环500圈后容量保持率为99%。     

锂离子电池Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08)O_2正极材料的合成及电化学性能

采用溶胶凝胶法成功制备了锂离子电池Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08)O_2正极材料,利用扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)及充放电等测试手段研究了该材料的微观形貌和电化学性能。SEM表征结果表明,合成的Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2粒径约为2μm,呈长片层状结构。CV测试表明,经过首次循环后,Li2Mn O3组分得到活化,并转变为具有电化学活性的Li Mn O2,造成了锂离子的不可逆损失。充放电测试表明,在0.2 C倍率循环时,Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08)O_2材料的首次放电比容量为199.7 m A·h/g。倍率性能测试表明,在经过36次充放电循环后,材料仍有很高的容量保持率。     

富锂正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)]O_2的合成及其电化学性能研究

以过渡金属硫酸盐和一水合氢氧化锂为原料,采用共沉淀-高温固相烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2。通过XRD、SEM和电池充放电测试方法考察了产物结构和性能,结果表明:在水浴50℃下控制p H=11合成的前驱体具有很好的分散性,且在950℃下烧结得到了优越的电化学性能;在0.1C(1C=300 m A/g)充放电时,首次放电比容量为258.9 m Ah/g(2.0~4.8 V),首次充放电效率为75.6%;在1C充放电时,首次放电比容量为204.6 m Ah/g,循环10次后放电比容量为179.9 m Ah/g;2C倍率下仍保持了141.4 m Ah/g的放电比容量。     

不同制备方法对正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2结构、形貌、电化学性能的影响

分别采用氢氧化物共沉淀、碳酸盐共沉淀、喷雾干燥的方法合成了层状α-Na Fe O2结构的富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对不同合成方法所得的样品进行了表征。实验结果表明:氢氧化物共沉淀合成的前驱体所制备的正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2具有良好的电化学性能,0.05C倍率下首次放电容量可达247.1 m A·h/g,0.2C倍率条件下经过50次循环,容量保持率为98.7%。     

富锂锰基材料Li_(1.35)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)的合成与电化学性能研究

将化学计量比的前驱体Ni0.35Mn0.65(OH)2与Li2CO3均匀混合,采用不同高温段温度合成Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2+y富锂锰基正极材料。对合成的材料进行表征,结果表明:所合成的Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2+y正极材料为均匀的类球形,单颗粒大小均匀;XRD图谱显示材料为层状的α-Na Fe O2结构。将材料组装成CR2016扣式电池,采用蓝电测试仪以12.5 m A/g的电流密度进行充放电测试,2.0~4.8 V之间,最高初始放电比容量为198.0 m Ah/g,首次放电效率为69.7%。     

Research on preparation of layered LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2

1IntroductionLithium secondary batteries have been rapidly developed because of their well performances such ashigh voltage,high specific energy,high capacity and light weight since appeared at last century.It waspromising to be the main power source of electric vehicles and electric tools.The more practical interestcathode materialsincluded mainlylithiumcobalt oxide,lithiumnickel oxide andlithium manganese oxideetal.At present,lithiumcobalt oxygen was the most widely usedin comerical,andits s…     

ZrO_2包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的电化学性能研究

以锆溶胶为前驱物对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2进行了表面包覆改性。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学交流阻抗(EIS)等对包覆后正极材料的物相结构、形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,ZrO_2包覆并未改变LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物相结构,ZrO_2在正极材料表面分布较均匀,包覆后的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2放电比容量略有下降。在3.0~4.4 V测试条件下,与未包覆的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2相比,ZrO_2包覆后的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2经1C循环80周的容量保持率提高了14个百分点。经ZrO_2包覆后,LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的电荷转移电阻明显减小。     

共沉淀法合成高镍三元Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体的可控制备

影响高镍三元材料性能的关键步骤在前驱体的制备,利用共沉淀法制备前驱体,底液氨水浓度作为三元前驱体制备的重要控制条件,可以对前驱体的形貌产生非常大的影响,从而影响成品正极材料的电化学性能。通过控制共沉淀制不同氨水底液浓度制备了三组样品材料。利用SEM、XRD考察了对结构的影响,并进一步探究了材料的电化学性能。结果表明,底液氨水浓度对合成组分均一、形貌均匀的前躯体十分重要,且直接影响烧结后的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料的电化学性能。利用相同的共沉淀反应条件,底液氨水浓度0.5mol/L条件下合成得到的前躯体材料表现出更为优异的倍率和循环性能,在0.1 C、0.2C、0.5C、1C、2C、5C和10C下的放电比容量分别为168.8 mAh/g、161.6 mAh/g、153.2 mAh/g、144.4 mAh/g、133.2 mAh/g、88.5 mAh/g和5.7mAh/g。     

复合材料Fe_(0.5)Co_(0.25)Ni_(0.25)O_x-Ti_4O_7电极的制备及催化活性研究

采用光降解沉积法合成复合材料Fe0.5Co0.25Ni0.25Ox-Ti4O7电极,利用SEM-EDS、TEM观察电极材料的形貌、元素分布以及粉体的显微结构。电极材料呈多孔结构,铁、钴、镍氧化物按设计的摩尔比包覆在Ti_4O_7上,以高缺陷态存在;通过在0.1mol/L KOH中的循环伏安测试(CV)和线性伏安扫描测试(LSV)测试,材料具有氧还原(ORR)和氧析出(OER)催化活性;以Fe_(0.5)Co_(0.25)Ni_(0.25)O_x-Ti_4O_7为催化材料组装成有机体系的锂氧气电池,在100mA/g条件下恒流充放电,电池首次放电比容量可达6 000mAh/g,随后过程衰减较快;而在100mA/g和800mAh/g条件下恒流恒容充放电时,放电电压可保持在2.7V以上稳定循环25圈。     

准纳米晶钛酸锂的制备及其电化学性能

利用偏钛酸为钛源,多孔活性炭为模板剂,采用固相合成工艺制备准纳米晶钛酸锂材料.采用X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDX)表征材料结构和形貌,用循环伏安(CV)和恒流充放电测试研究材料的电化学性能.结果显示,合成的钛酸锂其主要物相为尖晶石结构的Li_4Ti_5O_(12),添加多孔活性炭作为模板剂能明显提高材料的电化学性能.材料首次可逆嵌脱锂容量可达143mAh·s~(-1),嵌脱锂效率达到95.4%,而且循环性能稳定,30周循环后容量衰减仅为4.22%.     

Sb/MoS2/C复合材料的制备及其电化学性能研究

结合水热法和冷冻干燥法制备了高容量锂离子电池负极材料Sb/MoS₂/C,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等手段对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的Sb/MoS₂/C复合材料的形貌结构为纳米片状。通过恒流充放电对样品进行电化学性能测试,结果表明,该材料具有杰出的电化学性能,在0.2 A/g电流密度下,循环200次后容量保持率为99%。     

Li~+、La~(3+)掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的电化学性能影响

采用固相法制备了尖晶石LiMn_2O_4,将Li~+和La~(3+)复合掺入到主尖晶石相LiMn_2O_4中,研究了不同掺锂量和不同掺镧量对材料电化学性能的影响.利用XRD和SEM等对材料的物理性能进行了检测,结果表明掺杂锂、镧的材料具有尖晶石相,颗粒尺寸为7～8 μm.电性能测试结果显示材料具有良好的电化学性能.     

球形Ni(OH)2制备中pH在线检测及控制系统的设计和应用

在球形Ni(OH)2制备过程中高盐度、高碱度、高温和强对流的环境因素导致pH电极稳定性降低,寿命缩短,pH参数检测和控制困难,为此采用反应釜外检测相对pH值的方法,设计pH在线检测装置和基于组态软件和可编程控制器的pH值在线控制系统,实现了pH值在0.02～0.05的微小波动范围测量,现场控制效果良好.     

咪唑类离子液体萃取分离高值废线路板浸出液中Au(III)的研究

以离子液体为新型萃取剂萃取稀贵金属具有萃取效率高、选择性强、清洁环保等优点,近年来不断被应用于湿法冶金领域,并取得一定研究成果。本文研究了咪唑类离子液体从高值废线路板浸出液中萃取Au(III)的行为。考察了萃取体系、萃取相比、萃取pH值、萃取时间对Au(III)的影响。结果表明,DBC+[BMIM][NTF2]萃取体系可实现室温下绿色、高效萃取Au(III),对Au(III)选择性强,不与Ni(II)、Cu(II)等其他金属离子共萃。在pH值为0.5、O/A为1:2、萃取时间2min时,可与Au(III)形成稳定络合物,萃取率达到100%。采用1mol草酸对DBC+[BMIM][NTF2]含Au(III)萃取体系进行反萃,O/A为1:10,反萃时间10min时,可实现Au(III)从有机相中全部分离。该研究可为含Au(III)萃取溶液Au(III)与其余金属离子的分离提纯提供数据基础和理论指导。     

氢氧化镁在PVC整芯阻燃输送带覆盖胶中的应用

介绍了氢氧化镁的阻燃机理,分析了氢氧化镁对PVC覆盖胶体系的阻燃性及其强力性能的影响,结果表明加入适量的氢氧化镁对PVC覆盖胶的阻燃和增强效果明显。