掺杂元素对LiMn2O4结构和性能的影响

用价廉的氧化物取代锂离子电池正极活性物锂钴氧化物,是锂离子电池进一步发展及扩大其应用领域的重要保证。锂锰氧化物是最有希望的正极活性物质。但锂锰氧化物的不稳定性制约着它的应用。如何获取结构稳定的锂锰氧化物成为当今锂离子电池研究的热门课题。用掺杂方法被认为是稳定锂锰氧化物结构的有效方法,本文综述了近期掺杂锂锰氧化物的合成及性能的研究状况。     

锂离子电池正极活性物质研究

详细分析了3种可作为锂离子电池正极活性物质锂钴氧化物、锂镍氧化物及锂锰氧化物的优势与不足,特别分析了充放电过程中可能引起的正极活性物质结构变化,讨论了提高锂锰氧化物结构稳定性的方法,测试了一种商品化锂锰氧化物的物化特性,合成了钴掺杂锂锰氧化物并研究其性能,提出了一种结构稳定的锂锰氧化物合成新方法。     

锂离子电池锂锰氧化物正极的研究进展

合成性能接近锂钴氧化物的锂锰氧化物,是以锂锰氧化物作正极的锂离子电池实用化的根本保证。综述了近年来有关融盐浸渍法、Pechini法、共沉淀法、溶胶－凝胶法和掺杂法等锂锰氧化物合成方法及性能的研究进展。     

特殊形貌的Li_2MnO_3及富锂锰基正极材料研究

Li_2MnO_3及富锂锰基正极材料具有较高的容量,是锂离子电池正极材料的研究热点。综述了采用不同方法制备特殊形貌的Li_2MnO_3、富锂锰基正极材料以及通过掺杂和包覆来改善其电化学性能的研究进展,并对Li_2MnO_3及富锂锰基正极材料的研究趋势进行了展望。     

锂离子电池正极材料研究进展

综述了近几年发展起来的一些锂离子电池正极材料。对锂钴氧化物 ,锂镍氧化物和尖晶石锂锰氧化物的特点 ,制备和改性方法作了介绍。并简介了纳米电极材料及其它正极材料的发展情况。     

层状锂锰氧化物制备及性能改进

锂锰氧化物作为锂离子电池的正极材料 ,具有很好的应用前景 ,特别是层状锂锰氧化物 ,理论容量高达 2 85mAh/ g。着重论述了层状锂锰氧化物的制备方法 ,如高温固相反应法、离子交换法、乳胶干燥法等 ,讨论了相应的电化学性能、结构特征、目前存在的问题     

一种商品化锂锰氧化物的物理化学特性

使用ICP、SEM、XRD、CV和EIS等方法 ,研究一种商品化的锂离子电池用锂锰氧化物的一些物理化学性能。结果表明 :这种锂锰氧化物主要含有锂、锰外 ,还含少量铝 ;其晶体结构属于尖晶石型 ,晶胞常数a =0 82 2 6nm ,比标准锂锰氧化物 (LiMn2 O4 ,a =0 82 48nm)小 ;该氧化物为球形颗粒 ,平均粒径为 5 0 μm ;模拟电池正极的初始放电容量为14 1mAh/g ,接近理论值 ( 14 8mAh/ g) ,但其容量下降较快 ,2 0次循环后容量下降 5 1% ;随着循环次数的增加 ,锂离子在正极混合物中的扩散系数愈来愈小。     

“高密度、低衰减锂离子电池正极材料锂锰钴氧规模化生产技术研究”科技成果通过省级鉴定

[本刊讯]　长沙报道　由湖南瑞达新材料有限公司和中南大学共同研制的项目“高密度、低衰减锂离子电池正极材料锂锰钴氧规模化生产技术研究”科技成果鉴定会已于2 0 0 4年4月18日举行。鉴定会由湖南科技厅组织主持,鉴定委员会主任委员由武汉大学博士生导师周运鸿教授担任。该项目在掺杂钴的基础上,合成用稀土修饰的锂离子电池正极材料锂锰钴氧,其电容量达到110mAh/g ,循环2 0 0次后,容量衰减小于10 % ;同时,也具有比较优良的高温性能。该公司已形成月产2 0吨的生产能力“高密度、低衰减锂离子电池正极材料锂锰钴氧规模化生产技术研究”科技…     

不同锂离子正极材料掺杂对硫正极性能的影响

探讨了硫正极中掺入锂离子正极材料(磷酸铁锂LiFePO₄、三元材料NCM、富锂锰基材料LRMB)对锂硫电池性能的影响。研究发现，富锂锰基材料最有利于提高锂硫电池的电化学性能，并且其添加量为10%(质量分数)时，效果最好。通过一系列电化学性能测试发现，硫正极中掺杂锂离子正极材料能够调控活性硫的电化学行为，促进可溶性长链多硫化锂(Li₂S_x)向难溶性短链硫化锂(Li₂S)的转化，进而提高锂硫电池的电化学可逆性，降低电池的极化现象。这为提高锂硫电池的电化学性能提供了新的思路。     

正极材料锂钴氧化物掺杂研究进展

介绍了锂离子电池正极材料锂钴氧化物掺杂的研究现状.分别从掺杂金属元素和非金属元素两个方面,详述了掺杂元素的作用机理和对锂钴氧化物结构、性能的影响,并且介绍了选取掺杂元素的原则.     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4掺杂改性研究进展

橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,但是LiFePO4的电子电导率极低,Li+扩散速度慢,限制了其实用化,其中一种很有效的方法就是在LiFePO4的晶格中掺杂金属离子,使其产生晶格缺陷,促进Li+扩散,改善晶体内部的导电性能。综述了LiFePO4近几年离子在Li(M1)位和Fe(M2)位掺杂的研究进展。     

锰酸锂电池掺杂钴镍对电化学性能影响研究

通过烧结法向锰酸锂电池的正极材料中分别掺杂钴和镍后得到相应的电池,同时制备得到纯相的锰酸锂电池。通过X射线衍射仪、等离子发射光谱仪、电化学性能测试系统及电子扫描电镜等对其产物的组成、微观形貌、结构特征及充放电特性等进行表征。研究表明,所制备的掺杂钴和镍的锰酸锂电池的结晶度较高、颗粒较均匀且无明显的杂质相;掺杂钴和镍的锰酸锂电池的首次放电比容量分别为118.5、108.2 mAh/g;50次循环后,放电比容量分别为110.8、101.9mAh/g,50次循环后比容量的保持率分别为93.5%、94.2%。     

一种新型锂离子蓄电池阴极材料——锰结核的嵌锂行为

研究了天然锰结核作为锂离子蓄电池阴极材料的可行性 ,从其组成结构与电化学嵌锂行为作了广泛全面的研究和评价。研究结果表明 ,锰结核的电化学性质是由钡镁锰矿和水羟锰矿加和的结果 ;锰结核的锂离子嵌入脱出电位在 2 .6V和 3V附近 ,在 2 .5～ 4.1V之间充放电 2 0 0多次后 ,放电容量降至约 10 1mA/ g ,保持率为 92 .5 % ,具有较好的充放电可逆性能 ,表明层状结构的钠水锰矿和水羟锰矿是一种良好的锂离子嵌入脱出电极材料 ,它是一种具有应用前景的新型锂电池和锂离子电池阴极材料。     

尖晶石LiMn2O4的合成及微量Fe的掺杂改性

以不同材料作为锰源,采用溶胶-凝胶法(sol-gel)合成了尖晶石LiMn2O4。电化学测试结果表明,采用硝酸锰作为锰源合成的尖晶石LiMn2O4具有相对较佳的电化学性能。进而采用碳酸锂、硝酸锰作为锂源和锰源合成了化学式为LiFexMn2-xO4的尖晶石锂锰氧化物材料(x=0.05、0.1、0.2、0.3、0.4),发现当x=0.1时,掺铁尖晶石LiMn2O4的初始放电容量达119 mAh/g,循环95次后容量保持率为86%,这一结果接近商品化尖晶石LiMn2O4。     

锂离子电池锡负极材料研究进展

简要介绍了研究较多的碳负极材料 ,重点评述锡负极材料与锂的反应机理、制备方法、结构与电化学性能之间的关系及近期的研究现状。随着新的制备方法和新的分子结构设计的出现 ,若能克服目前所存在的问题 ,锡基材料有望成为新一代锂离子电池负极材料     

锂锰氧化物在水溶液中的循环伏安行为

用螯合法合成出用Li取代的Li1.01Mn1.99O4的电极材料。用原子吸收光谱测定其组成。用SEM、XRD、FTIR对其进行表征,并初步探讨了其在水溶液中的循环伏安行为。研究结果表明,在较慢的扫描速率下,Li1.01Mn1.99O4的循环伏安图在3.2 V附近出现1对氧化还原峰,在4.2 V附近出现2对氧化还原峰,分别对应于锂离子在尖晶石的嵌入或脱嵌过程。在饱和LiNO3溶液为电解液时镍网不能作为电极的集流体,而不锈钢网是一种很好的集流体。电池容量的损失可能来源于在高电位时水的氧化以及电极材料在水溶液中的溶解。这种电极材料在水溶液中具有较好的可充性能。     

反尖晶石离子掺杂对LiMn2O4结构性能的影响

阐述了锂离子电池锰酸锂正极材料掺杂的重要性,研究了反尖晶石离子掺杂(Fe3 、Ga3 、Al3 )对锰酸锂正极材料结构和电化学性能的影响,并提出了影响锂离子电池充放电循环性能的机理。展望了反尖晶石离子掺杂在锂离子电池锰酸锂正极材料中的发展前景。