锂离子电池正极材料表面包覆的研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行包覆是改善其性能的有效方法。锂钴氧和锂锰氧正极材料表面包覆后的循环性能,特别是高温下的循环性能可以得到有效的改善。对于LiFePO4来讲,表面包覆主要是解决这类正极材料导电性问题。文章综述了国内外锂离子电池材料表面包覆的研究现状,提出了作者对将来研究方向的一些看法和建议。     

单晶高镍三元正极材料研究进展

高镍系三元正极材料(Ni≥60%)因高能量密度、低毒性、低污染性和低廉的价格成为当前锂离子电池体系中最具发展潜力的电池材料之一。目前,商用的高镍系三元正极材料多为团聚型的多晶材料,团聚型的多晶材料在充放电过程中由于体积膨胀会出现微裂纹,导致电极材料与电解液反应加剧,进而引起结构坍塌,研究表明,微裂纹的产生是高镍三元正极材料(Ni≥60%)在使用过程中容量衰退的主要原因。而单晶高镍三元正极材料由于无内部晶界可彻底解决微裂纹产生的问题,备受国内外广大专家、学者的关注。此外,其较高的压实密度、良好的热稳定性、长循环寿命也让其具有进一步替代多晶材料的潜力。本文结合单晶高镍正极材料行业现状,对其采用不同的制备方法进行归纳,为企业的前沿布局提供了借鉴和参考。     

高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学研究进展

高镍正极材料具有高的比能量和较长的循环寿命,是推动锂离子电池技术发展的关键材料之一。传统高镍正极材料的晶粒形貌是二次球粒子,其二次球结构在电化学循环中容易开裂,从而引起电化学性能的衰退和电池安全性问题。单晶化策略能够有效地提升高镍正极材料的长周期循环性能和安全性,缓解高镍正极材料的热稳定性、晶体结构及颗粒结构稳定性等问题。但是缓慢的锂离子扩散动力学导致高镍单晶正极材料倍率性能恶化和材料结构衰退,是高镍单晶正极材料面临的重大挑战。综述比较了单晶正极材料与传统二次球正极材料之间的结构及电化学性能的差异,分析了单晶正极材料稳定性机制,重点阐述了高镍单晶正极材料的缓慢的锂离子扩散动力学对其失效机制的影响,总结了现阶段研究者改善高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学的策略,提出了提升高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学未来的研究重点,为高镍单晶正极材料产业化研究提供理论指导。     

层状Ni-Mn基锂离子电池正极材料进展

层状Ni—Mn基锂离子电池正极材料具有层状结构镍酸锂(LiNiO2)的高比容量以及尖晶石型结构锰酸锂(LiMn2O4)的高安全性、低价格等特点，是最有可能代替或部分代替LiCoO2的新型正极材料用于小型锂离子电池，同时也可望用作低成本、高安全性和大容量动力型锂离子电池的正极材料。本文综述了层状Li—Ni—Mn—O系化合物和LiNi1/3Mn1／3Co1/3O2的合成工艺、结构特点和电化学性能，阐述了层状Ni—Mn基锂离子电池正极材料的发展、研究开发现状和应用前景。     

球形锂离子电池正极材料的制备研究进展

球形锂离子电池正极材料-LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其掺杂材料具有堆积密度大、体积比容量高、电化学性能和加工性能优异等突出优点,是锂离子电池正极材料的重要发展方向,预计将在未来得以商品化。本文对以上球形正极材料的制备方法进行了归纳研究。     

锂离子电池正极材料LiCoO2的碳包覆研究

在锂离子电池中,一般情况下导电剂乙炔黑或炭黑在锂离子电池正极物质中的质量百分比为6%～8%,体积百分比为20%～30%.本文为了进一步提高锂离子电池的电化学容量,从降低导电剂在正极物质中的体积百分数,相对提高正极LiCoO2活性材料在正极物质中的体积百分数着手,在正极LiCoO2活性物质表面包覆有机超精细碳（UFC）.有机超精细碳极细小（直径150 nm）,使得活性物质表面上的导电层很薄,导电剂所占的体积极小（仅为2～3%）,这使得LiCoO2活性物质占有很大部分正极空间,使LiCoO2活性物质的电化学比容量提高,同时也使电池的内阻减小,正极活性物质与碳网络的接触良好.     

锂离子电池正极材料技术进展

本文综述了锂离了也正极材料的研究进展，着重叙述了Ｌｉ－ＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４的结构特点，合成工艺方法和性能特点，及其在生产实践中的应用状况。     

锂离子电池正极材料LiNiO2的制备及修饰

详细综述了锂离子电池正极材料锂镍氧的制备方法,探讨了不同离子对的掺杂改性作用和表面修饰对材料性能的影响.如果严格控制合成条件、优化合成工艺,可以合成近乎化学计量的LiNiO2.通过混合掺杂改性和表面修饰,可以制备出循环性能好、充放电容量大、热稳定性高的锂镍氧正极材料.     

锂离子电池正极材料的发展简介

锂离子电池的发展受到了广泛的重视,正极材料是锂离子电池的关键因素之一。本文按结构类型对锂离子电池正极材料进行了分类,介绍了结构、机理及改性措施。     

从工业废液中回收镍钴合成锂离子电池正极材料LiNixCo1—xO2

探索了从废液中回收钴在空气气氛下合成锂离子电池正极材料LiNixCo1-xO2的方法和工艺,结果表明,合成材料的充放电性能都比较好,LiNi0.3Co0.7O2在600℃6h→750℃16h时制得的产物初始充电容量达到154.938mAh/g,接近用分析纯的镍钴原料合成的正极材料LiNi0.3Co0.7O2的首次充电容量（156.146mAh/g）。     

锂离子电池正极材料球磨法制备研究

本试验研究以NiSO₄溶液、MnSO₄溶液、CoCl₂溶液、NaOH溶液及络合剂为原料制备前驱体镍钴锰复合氢氧化物Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂,采用球磨法将前驱体与碳酸锂均匀混合后再高温煅烧合成了形貌不规则的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂。经测定,该锂离子电池正极材料为-NaFeO₂结构,PH值为11.18,首次循环放电的比容量为167.5mAh/g(电流密度30mA/g,2.5-4.3V),库伦效率为88.9%,表明利用球磨法合成的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂具有较低的PH值和较高的放电比容量。     

锂离子电池正极材料的研究现状

在简要介绍新一代充电电池——锂离子电池近年发展概况的基础上，阐述了锂离子电池几种正极材料（LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4及锂钒氧化物等）的研究现状。     

锂离子电池正极材料的制备研究现状

叙述了锂离子电池正极材料LiC0O2、LiNiO2：LiMn2O4及锂钒氧化物的合成方法；概述了铝、镍、钛等某些掺杂元素对LiC0O2、LiNiO2、LiMn2O4、锂钒氧化物的容量和循环性能影响。通过对LiC0O2、LiNiO2、LiMn2O4及锂钒氧化物的结构、充放电容量等性能分析和合成原料成本的分析，认为LiMn2O4及锂钒氧化物有望成为新一代优良的锂离子电池正极材料。     

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

对锂离子正极材料LiFePO4的性能、结构，锂离子的脱嵌机制。制备方法，掺杂改性等进行了详细的阐述。指出了锂离子电池正极材料LiFePO4良好的应用前景。     

锂离子电池高电位正极材料的研究进展

综述了近年来有关高电位正极材料LiMxMn2-xO4和Li2MxMn4-xO8及LiMxV2-xO4(M代表过渡金属)的研究进展。过渡金属M的氧化是产生5V电位的原因。除容量很低的LiMxMn2-xO4外，随着M含量的增加，5V平台的容量增加，4V平台的容量下降。为了得到性能优良的高电位正极材料，需进一步提高电解质的稳定性和解决因析氧引起的安全问题，驾驶对5V平台的电化学反应机理和制备工艺-结构-电化学性能间的规律的研究。     

锂离子电池正极材料LiNiO2的研制

综述了锂离子电池正极材料国内外研究及应用现状,提出了锂离子电池充放电作用机理和对正极材料的技术要求,着重研究了LiNiO2材料的合成方法和性能特点,给出了最佳制备工艺条件。     

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

首先综述了富锂锰基材料的结构和循环过程中存在的问题,然后介绍了富锂锰基正极材料包覆改性研究的最新进展,系统描述了电化学活性材料、非电化学活性材料和导电聚合物等不同种类包覆物质及单层包覆、双层复合包覆和原位包覆等包覆方法在该材料改性领域中的应用,进一步从材料结构、失效机制等角度深入分析了各种包覆改性方法及包覆物质改善富锂锰基材料循环性能的作用机制. 最后,对Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂ (LMNC)材料及改性方法等未来发展方向进行了展望.

     

锂离子电池正极新材料LiFePO4的研究进展

高能量比、循环寿命长、成本低和无环境污染是目前锂离子电池正极材料的研究趋势.LiFePO4以其优良的电化学性能,被认为是最有前途的锂离子电池正极材料.该文综述了现有LiFePO4制备工艺,包括高温固相反应法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微波合成法和改性法(如掺杂、包覆)等;并且指出LiFePO4可望于近期内在小功率电池中得到应用,而包覆、掺杂等改性手段是提高其电导率和粒子扩散速率的关键技术.     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的研究进展

通过分析LiFePO4的橄榄石结构特点,介绍了近年来的各种制备方法及其改进途径,其中优化工艺、包覆和掺杂是提高材料性能的主要方法。认为LiFePO4目前还存在批次稳定性的产业化瓶颈,其作为动力型锂离子电池正极材料具有最广阔的应用前景。