锂离子电池正极材料LiFePO4的制备研究

作为新一代锂离子电池正极材料的磷酸铁锂(LiFePO4)具有众多优点,因而被认为是一种很有开发前途的正极材料,目前已报道的LiFePO4制备方法多种多样.综述了LiFePO4材料在制备方面的研究进展,比较了不同合成方法对材料性能的影响.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

磷酸铁锂用作锂离子电池正极材料是当前研究热点之一,由于其性能、价格、安全和环境优势,其应用前景十分看好.首先对晶体结构进行了描述,并综述了近年来各种制备LiFePO4的方法,包括高温固相合成,机械化学法等"固相方法"以及溶胶-凝胶法等"软化学合成法",对各种方法的优缺点进行了分析对比.并且对LiFePO4的改性研究进行了简单的探讨.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究现状及展望

综述了橄榄石LiFePO4的晶体结构,重点讨论了近年来各种合成LiFePO4的制备方法以及改性研究,并对其发展方向作出了展望.     

正极材料LiFePO4充放电原理及改性研究

综述了正极材料LiFePO4的充放电原理,针对其堆积密度低和电导率差的问题,分别从包覆、掺杂、磷铁相导电网络和微观结构与形态4种改性途径出发,通过详细地分析和比较,得出以制备具有纳米孔的微米级粒子为最终目标的合成路线.最后,简要分析和展望了LiFePO4的产业化现状及合成路径.     

环境友好型锂离子电池正极材料 LiFePO4的制备方法

橄榄石型磷酸铁锂( LiFePO4)由于价格低廉、热稳定性好、比容量高、循环寿命长、环境友好等优点被公认为最具发展潜力的锂离子电池正极材料.介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的晶体结构和工作原理,概述了LiFePO4的制备方法.最后,分析了国内外LiFePO4的生产现状,指出了正极材料LiFePO4在发展过程中存在的问题,并展望了其应用前景.     

锂离子电池LiFePO4新型合成方法及改性研究

采用乙醇体系的溶胶-凝胶法制备了LiFePO4,通过Mg2 掺杂对其进行了改性,最后以葡萄糖为碳源,制备了不同含碳量的Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征了材料的微观结构,对材料进行了电化学性能测试.结果表明,在Mg2 掺杂产物中,Li0.98Mg0.01FePO4在0.1C下首次放电比容量高达140.1mAh·g-1;Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料中,含碳量为6%的材料性能最佳,尤其是高倍率放电性能有显著提高.     

橄榄石型结构LiFePO4锂电池正极材料实用化的障碍和途径

橄榄石型结构LiFePO4因其结构特征和潜在的低成本而有望成为下一代锂离子电池正极材料。但是要使LiFePO4商业化必须开发出适于规模化生产高性能LiFePO4正极材料的工艺。本文在综合分析LiFePO4制备方法、导电性改善及填充密度提高途径的基础上，认为可借鉴Ni-MH电池正极材料球形Ni（OH）2制备技术发展经验，从理论上深入研究LiFePO4的形成过程，通过控制橄榄石型结构LiFePO4材料的结晶度、晶粒大小及形貌、元素分布、界面结构来满足高容量、大比功率及长循环寿命的要求。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究

新一代锂离子电池正极材料LiFePO4因其比容量大、价格低廉、结构稳定等优点受到广泛研究.基于密度泛函理论,采用平面波赝势方法计算了正极材料LiFePO4的电子结构,分析了其能带结构、电子态密度等相关性质;从理论上分别探讨了LiFePO4作为锂离子电池正极材料的充放电机理及其存在的问题,并对各种改进方法进行了综述.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究

橄榄石型结构的磷酸铁锂（LiFePO4）有望成为一种安全性高、价格低、电化学性能优良的锂离子电池的正极材料。然而由于自身晶体结构的本征特性，LiFePO4具有室温下电子导电率低、离子传导率差等缺点，这已成为限制其应用的最大障碍。通过导电碳包覆及金属或金属离子掺杂等改性方法提高这种材料的电子导电率已成为锂离子电池材料领域的研究热点之一。在综述了磷酸铁锂改性研究最新进展的基础上，提出了正极材料LiFePO4未来的主要研究发展方向。     

掺碳LiFePO4的合成及性能研究

为提高LiFePO4的电化学性能,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并用XRD、SEM、电化学工作站及充放电测试等对样品的性能进行了研究分析.结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小,粒径分布均匀,0.1C首次放电比容量为141.9mAh/g,循环50次后容量下降了11.2mAh/g,以1C倍率首次放电比容量为126.5mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%.     

掺杂磷酸钒锂材料的合成及改性研究

采用球磨喷雾辅助碳热还原法制备锂离子正极材料Li3V2(PO4)3,并通过金属离子掺杂技术对Li3V2(PO4)3进行改性.采用SEM、CV对掺杂Cr、Ti、Mg的材料(Li3V2(PO4)3(LVP-1)、Li3V1.8Cr0.2(PO4)3 (LVP-2)、Li3V1.8Ti0.2(PO4)3(LVP-3)、Li3V1.8Mg0.2(PO4)3(LVP-4))进行了形貌分析和电化学性能研究.结果表明:掺杂少量的Cr离子不影响材料的形貌,掺杂Ti、Mg离子改变了晶体材料的粒径;在充放电测试分析中,纯相材料的放电容量较高,但纯相材料的容量保持率比其他3种材料低;倍率性能测试同样表明Li3V1.8Mg0.2(PO4)3材料放电容量大且循环性能好.     

新型高比能量磷酸铁锂的制备及电化学性能

采用沉淀法制备了高比能量的LiFePO4/C及纯相LiFePO4正极材料,并用XRD、SEM、傅立叶红外光谱仪、程控充放电仪等对样品的结构和电化学性能进行了测试分析.结果表明,样品具有单一的橄榄石结构和良好的充放电平台,掺碳的LiFePO4具有更优良的性能,粒度较小,粒径分布均匀,振实密度达1.46g/cm3,0.1C首次放电比容量为144.6mAh/g,循环20次后容量保持率为93.2%.     

片层纳米结构磷酸铁制备及对磷酸铁锂电性能的影响

采用液相反应结晶法,在磷源及铁源中添加NaAlO_2,利用在结晶过程中生成的Al(OH)3胶体对结晶面的作用,合成出具有片层纳米结构纺锤体状磷酸铁前驱体,并通过高温固相法进一步制备成磷酸铁锂。采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、比表面及孔隙率分析、激光粒度分析和电化学性能测试等手段对样品进行表征分析。结果表明,由具有片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂比由无片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂在0.1C下的首次放电容量提升了20%,达到151.48mAh/g,电极电荷转移电阻降低了约75%,仅为27.23Ω;0.1C倍率下循环50次后容量保持率可达96%。同时,对Al(OH)3胶体影响片层纳米结构磷酸铁生成机制进行了分析和讨论。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的研究进展

磷酸钒锂是一种新型的锂离子电池正极材料,其电化学性能受合成方法及工艺条件的影响.介绍了Li3V2(PO4)3的结构特点及充放电过程的电化学特征.全面综述了采用固相反应法、溶胶-凝胶法及微波法等制备磷酸钒锂的研究现状,并比较了各种方法的利弊.     

废锂电池负极全组分绿色回收与再生

以三氟乙酸溶液为溶剂,对废锂电池负极片中的铜箔、石墨及锂元素进行了综合回收试验研究,考察了不同实验条件对各组分回收效果的影响,并采用 XRD、SEM 和 FTIR 等手段对再生产物进行了表征。结果表明,经酸浸后,铜箔表面干净光亮,其回收率可达100%;石墨(锂离子浸出最佳酸浸条件下过滤所得的石墨)呈现出典型的层状结构特征,且纯度高、无杂质,其回收率约为 96.3%;在三氟乙酸浓度为 15%(体积分数)、固液比为 60 g/L、浸出温度为 40 ℃、浸出时间为 30 min的实验条件下,浸出液中锂离子的最大浸出质量分数为1.08%。经除杂后浸出液中锂元素的再生产物为纯相碳酸锂,其产率为 95.6%。实验中三氟乙酸溶剂可通过蒸馏的方式循环利用。整个工艺流程简单,绿色环保。     

锂离子电池电解质六氟磷锂的制备技术

结合国内外对锂离子电池电解质六氟磷锂的研究,介绍了六氟磷锂4种制备方法的研究进展,即气-固反应法、HF溶剂法、配合物法和溶液法,并总结了各方法的优缺点,其中,配合物法和溶液法以其方便快捷等优点成为未来六氟磷锂制备技术的发展趋势。     

静电喷涂制备超高分子量聚乙烯锂电池复合隔膜

通过静电喷涂技术成功制备出一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)锂电池复合隔膜。首先通过研究溶液浓度及电压等因素对聚偏氟乙烯(PVDF)溶液静电喷涂的影响,确定最佳喷涂条件为PVDF质量分数3%,喷涂电压21 k V。然后通过在超高分子量聚乙烯隔膜上静电喷涂PVDF颗粒,制备出复合隔膜。最后,对该复合隔膜的孔隙率、热稳定性、充放电性能测试。结果表明,该隔膜的孔隙率从46.5%提高到73.1%;纵向热收缩率从2.6%降低到1.3%;首次放电容量比相应的超高分子量聚乙烯隔膜提高了4.2%,经过50次循环,稳定性良好,可作为锂离子电池隔膜使用。     

六氟磷酸锂概述及制备工艺研究

概述六氟磷酸锂的性质、用途、市场前景和生产现状,开展制备工艺研究。     

三维石墨烯纳米球的制备及其在锂离子电池中的应用

采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究。通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试等电化学测试手段来研究三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明, 在电流密度为0.05 A/g下, 三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的首次放电容量为485.9 mAh/g, 高于炭黑作负极的放电容量(401 mAh/g); 当电流密度为1 A/g时, 三维石墨烯纳米球负极材料仍然具有185.4 mAh/g的放电容量。在电流密度分别为0.5 A/g和2.5 A/g下, 充放电循环100次以后, 三维石墨烯纳米球的比容量几乎没有衰减, 这表明三维石墨烯纳米球作为锂离子电池的负极材料比炭黑具有更大的容量, 同时具有优异的循环稳定性。