钛酸锂/石墨烯复合负极材料的制备及电化学性能

以Li₂CO₃、锐钛矿TiO₂和石墨烯为原料，采用固相球磨及喷雾干燥相结合的方法制备钛酸锂和钛酸锂/石墨烯复合负极材料。用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）表征了样品的晶体结构及形貌。通过恒流充放电测试样品的电化学性能，考察不同石墨烯添加量对钛酸锂材料电化学性能的影响。当石墨烯添加量质量分数为1%时，钛酸锂/石墨烯复合负极材料（LTO-G-2）具有优异的倍率性能及循环稳定性。在0.2C、0.5C、1C、3C、5C和10C倍率下的充电比容量为172.9mA·h/g、165.7mA·h/g、163.5mA·h/g、157.4mA·h/g、154.0mA·h/g和143.5mA·h/g。5C倍率下经历200次循环，容量保持率为94.8%。循环伏安测试(CV)表明LTO-G-2样品的极化程度是最小的。交流阻抗测试（EIS）结果显示LTO-G-2的电荷转移阻抗（69.6Ω）小于纯的钛酸锂的电荷转移阻抗（140.5Ω）。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的制备与研究

以四氯化钛、氢氧化锂为原料,采用模板法,获得前躯体（Li1.81H0.19）Ti2O5·0.262 5TiO2,再通过煅烧,得到纳米钛酸锂（Li4Ti5O12）。最佳制备工艺条件为：模板∶钛（摩尔比）为4∶1,700℃煅烧1 h。采用TEM电镜观测的粒度达到10~100 nm,XRD拟合粒径5~30 nm,比表面积达100~600 m2/g。     

四氧化三铁/石墨烯复合锂离子电池负极材料制备及性能研究

采用水热法成功制备了Fe3O4/石墨烯复合材料,用XRD和SEM等手段对复合材料的结构和形貌进行表征,结果表明Fe3O4颗粒细小且分布均匀,与石墨烯交叠复合在一起,此结构能有效地提高两种材料的协同效应;通过恒流充放电测试对复合材料的电化学性能进行分析,结果表明Fe3O4/石墨烯的储锂性能优于单一的四氧化三铁和石墨烯,30次循环后,可逆容量为1086mAh·g-1,且循环性能优异。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

尖晶石型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))作为锂离子电池负极材料具有平稳快速的充放性能和优良的循环性能,与商品化碳材料相比其安全性和电化学性能更胜一筹,被广泛应用于现代电子移动设备、新能源汽车与各类储能系统等方面。因而,被认为是最具有发展潜力的电池负极材料之一。重点概述了尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备方法和优缺点以及尖晶石Li_4Ti_5O_(12)的掺杂改性研究,并对其发展前景进行了展望。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

尖晶石型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))作为锂离子电池负极材料具有平稳快速的充放性能和优良的循环性能,与商品化碳材料相比其安全性和电化学性能更胜一筹,被广泛应用于现代电子移动设备、新能源汽车与各类储能系统等方面。因而,被认为是最具有发展潜力的电池负极材料之一。重点概述了尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备方法和优缺点以及尖晶石Li_4Ti_5O_(12)的掺杂改性研究,并对其发展前景进行了展望。     

锂离子电池负极材料钛酸锌锂的研究进展

报道了钛酸锌锂材料研究现状。对钛酸锌锂的结构与性能、合成方法和改性方法进行阐述。最后对钛酸锌锂负极材料进行总结和展望。     

锂离子电池负极材料钛酸锂微球的水热合成及性能

以水热法合成了尖晶石型Li4Ti5O12微球,研究了氢氧化锂用量、水热时间、热处理温度对Li4Ti5O12微球性能的影响,分析了合成机理。用X射线衍射仪分析样品结构,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征产物的形貌,并研究了样品的恒流充放电性能和循环稳定性。结果表明：当0．2g水解产物与2．55mmolLiOH·H2O1...     

炭材料在锂离子电池负极材料钛酸锂中的应用

以钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂,LTO)为负极的锂离子电池具有高安全性、高稳定性、长寿命等特点,但同时存在能量密度低、高倍率充放电性能差、胀气等不足,这是由于LTO本身容量低、平台电位高,导电性差,易与电解液发生反应导致的。研究表明,使用含炭材料(如传统炭材料、含碳有机物、新型炭材料等)对LTO电极材料进行包覆可以较好地控制LTO晶粒长大、提高导电性和抑制胀气。本文主要介绍了炭材料的存在对LTO电极材料性能的影响,以及LTO/C复合电极材料制备方法及未来发展趋势。     

锂离子电池负极材料石墨烯复合氧化铋的电化学性能研究

通过水热法制备Bi_2O_3-rGO复合物作为高性能锂离子电池负极材料。Bi_2O_3颗粒均匀分布在石墨烯片层中,形成网络结构。Bi_2O_3-rGO复合物负极材料表现出了优异的电化学性能,在100 m A/g的电流密度下,首次放电比容量为1 438.6 m A·h/g,循环100次后容量为312.1 m A·h/g,高于未包覆的Bi_2O_3粉末(首次放电比容量为1 709.6 m A·h/g,循环100次后容量为47 m A·h/g),且在800 m A/g的电流密度下,容量仍有239.1 m A·h/g。Bi_2O_3-rGO复合物优异的电化学性能主要归因于高的电子导电率、大的比表面积及低程度的结构坍塌。     

MoS_2/石墨烯锂离子电池负极材料的制备及其性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的氧化石墨烯(GO)为载体,钼酸钠(Na_2MoO_4)、硫脲[CS(NH_2)_2]作为前体,采用溶剂热合成方法制得石墨烯基硫化钼(MoS_2)复合材料,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对材料的结构和形貌进行表征,并对材料作电化学性能测试。结果表明:石墨烯作为载体可以阻止MoS_2片层的团聚,使电解液与活性物质充分接触,进而提高活性物质的利用率。MoS_2/石墨烯作为锂离子电池负极材料表现出良好的可逆比容量(约800m A·h/g,循环50次)和优异的倍率性能。     

锂离子电池硅/石墨烯负极材料的电化学性能

采用高能球磨法制备了纳米硅/石墨烯(Si@G)复合锂离子电池负极材料,并研究了高能球磨时间对Si@G复合材料成分和电化学性能的影响。X射线衍射分析结果表明:球磨40 min后,产物中出现少量电化学惰性的碳化硅。球磨20 min的Si@G复合材料具有最高的首次放电比容量(3 418 mA?h/g)和首次Coulomb效率(89%),但其充放电循环稳定性较差,放电比容量在33次充放电后即衰减为首次的80%。而球磨40 min的Si@G复合材料,充放电84次后,其容量保持率仍为80%。表明没有储锂容量的杂质相SiC虽然导致Si@G负极材料的首次充放电比容量下降,但有利于提高充放电循环稳定性。     

锂离子电池锡/碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

以二氧化锡和导电碳(Super P)为原料,通过高能球磨,采用高温固相法制得锡/碳复合材料作为锂离子电池负极材料。用XRD、SEM进行表征,并进行有关电化学性能测试,首次放电比容量高达566.4 mAh.g-1,循环性能得到了较大改善。     

锂离子电池Sn负极材料的制备及性能

采用射频磁控溅射法在射频溅射功率200W、镀膜时间10min的工艺条件下制备了锂离子电池用Sn薄膜负极材料。通过XRD、SEM、ICP、恒电流充放电对薄膜材料的结构、形貌及循环性能进行了表征。结果表明,该工艺下获得的Sn薄膜只出现了一个衍射峰Sn（220）,表面分布均匀细小颗粒,平均颗粒大小约500nm。薄膜电极首次嵌锂容量为751mAh／g,30次循环后,嵌锂容量保持在500mAh／g以上。     

高库仑效率的锂离子电池负极材料炭包覆锂化钛酸锂

利用纳米TiO2颗粒和Li2CO3为原料,分别在不添加及添加中间相沥青的情况下通过固相反应制备出Li4Ti5O12及炭包覆的锂化钛酸锂Li4+x Ti5O12/C。Li4Ti5O12颗粒尺寸在0.5～3μm之间,而Li4+x Ti5O12/C颗粒尺寸比较均匀,在200～500 nm之间,且颗粒表面包覆了一层厚度约2 nm的炭层。充放电研究表明,Li4Ti5O12的可逆容量较低,而Li4+x Ti5O12/C则具有非常高的可逆容量、循环稳定性及容量保持率。同时,Li4+x Ti5O12/C可提供Li+补偿首次不可逆容量损失,导致首次库仑效率超过100%。Li4+x Ti5O12/C中预储锂量随碳源量的增加而增加,在碳源量5%条件下制得的Li4+x Ti5O12/C的首次脱锂容量超过嵌锂容量24.2 mAh·g-1。Li4+x Ti5O12/C有望消除锂离子全电池的首次不可逆容量损失并提高其容量。     

高库仑效率的锂离子电池负极材料炭包覆锂化钛酸锂

利用纳米TiO2颗粒和Li2CO3为原料,分别在不添加及添加中间相沥青的情况下通过固相反应制备出Li4Ti5O12及炭包覆的锂化钛酸锂Li4+x Ti5O12/C。Li4Ti5O12颗粒尺寸在0.5～3μm之间,而Li4+x Ti5O12/C颗粒尺寸比较均匀,在200～500 nm之间,且颗粒表面包覆了一层厚度约2 nm的炭层。充放电研究表明,Li4Ti5O12的可逆容量较低,而Li4+x Ti5O12/C则具有非常高的可逆容量、循环稳定性及容量保持率。同时,Li4+x Ti5O12/C可提供Li+补偿首次不可逆容量损失,导致首次库仑效率超过100%。Li4+x Ti5O12/C中预储锂量随碳源量的增加而增加,在碳源量5%条件下制得的Li4+x Ti5O12/C的首次脱锂容量超过嵌锂容量24.2 mAh·g-1。Li4+x Ti5O12/C有望消除锂离子全电池的首次不可逆容量损失并提高其容量。     

钛酸锂基锂离子电池负极材料的研究进展

综述了LTO基负极材料的改进原理及研究现状,包括材料纳米化、掺杂改性、复合材料,并预测了其作为锂离子电池负极材料的应用前景。     

锂离子电池Si@C复合负极材料的制备及其电化学性能研究

分别以葡萄糖和多巴胺为碳源,纳米硅颗粒为核心,通过热处理技术制备得到Si@C核壳结构的材料。利用X-射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和恒流充放电测试对材料的物相、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明:以多巴胺为碳源制备的材料具有更加完好的包覆效果,且具有更高的电化学性能。Si@C复合电极材料在0.1A/g电流密度下循环20次,放电比容量仍然有956.3mAh/g,容量保持率为61.34%。     

锂离子电池Si/C/CNT负极材料制备及电化学性能研究

由于碳包覆能有效抑制硅材料在循环过程中的体积变化,减缓颗粒粉碎和无法形成稳定SEI膜的问题,提升原材料的电化学性能,因此我们制备了一种形貌均匀的Si/C/CNT负极材料。多巴胺热解形成的碳层能有效抑制硅的体积膨胀,而在外部的碳纳米管不仅协助抑制硅体积膨胀,而且提供了电子传导的通道,从而使材料表现出优异的电化学性能。测试产物的电化学性能结果显示:在0.42 A g-1倍率下,首次放电比容量分别为1500 m Ah g-1,经过100次循环后放电比容量为978 m Ah g-1,其容量保持率为65.2%。     

石墨烯复合负极材料的制备及电化学性能研究

介绍了石墨烯电极材料的储锂行为,分别综述了硅基、锡基、过渡金属氧化物、硫化物与石墨烯形成的复合负极材料的制备及性能改善的最近进展。将石墨烯与这些活性材料复合,可以有效地改善锂离子电池的循环稳定性和倍率性能。最后指出了石墨烯复合电极材料发展过程中存在的问题并对其前景进行了展望。     

石墨烯复合负极材料的制备及电化学性能研究

介绍了石墨烯电极材料的储锂行为,分别综述了硅基、锡基、过渡金属氧化物、硫化物与石墨烯形成的复合负极材料的制备及性能改善的最近进展。将石墨烯与这些活性材料复合,可以有效地改善锂离子电池的循环稳定性和倍率性能。最后指出了石墨烯复合电极材料发展过程中存在的问题并对其前景进行了展望。