Mg掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2电化学性能的影响

通过溶胶-凝胶法合成正极材料LiNi0.5Mn0.5O2,为了提高材料LiNi0.5Mn0.5O2的高倍率放电性能,采用Mg进行掺杂。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒电流充放电对材料的结构和形貌及电化学性能进行了研究。结果表明少量Mg的掺杂未影响到LiNi0.5Mn0.5O2的晶体结构,但改善了其电化学性能,其中,当Mg的掺杂量为5%(摩尔分数)时,材料具有更好的电化学性能,4 C放电时,首次放电比容量达到118 m Ah/g,且循环性能良好。     

锂电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2掺杂改性研究进展

层状结构的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料具有性能优异,环境污染小,毒性低以及高温稳定性好等优点,但其结构中阳离子混排现象以及结构的稳定性严重制约了其循环性能,其中一种很有效的方法就是在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶格中掺杂各种离子,促进Li+扩散以及提高该材料的循环性能。综述了Mg、Al、Cr、F等阴阳离子掺杂以及阴阳离子复合掺杂对于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料在结构、形貌、放电性能等方面的影响,重点突出了元素掺杂手段对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构中Ni2+/Li+阳离子混排、结构稳定性、充放电效率以及循环性能方面的改善,并对此类掺杂改性手段进行总结及展望。     

负极材料Li4Ti5O12的改性及其电化学性能的研究

以CH3COOLi·2 H2O和Ti(OC4H9)4为原料,C6H15NO3为络合剂,CH3CH2OH为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备Li4Ti5O12材料,并且复合掺杂Mg、Mn、Ni、Co四种金属。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜、电化学阻抗(EIS)分析研究了材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明:掺杂Mn、Mg两种金属的Li4-x MgxTi5-yMnyO12材料,其中x=0.02,y=0.02时所制备的Li3.98Mg0.02Ti4.98Mn0.02O12样品,具有良好的电化学性能。在1～2.5V进行充放电,0.1C时,首次放电容量达到154.7 mAh/g。在0.2C、0.5C、1.0C下循环20次后,稳定在107.2、99.3、73.9 mAh/g。再次进行0.1C充放电时,放电比容量为110.8 mAh/g,容量保持率为75%。掺杂金属改善了Li4Ti5O12材料的导电性,提高了该材料的倍率性能以及循环性能。     

Ni0.88Co0.09Mn0.03(OH)2前驱体离子共掺杂对正极材料性能的影响

高镍正极材料容量高、成本低,在锂离子电池中具有巨大的应用潜力,但容量衰减快、热稳定性差的缺点阻碍了其大规模应用.在Ni0.88Co0.09Mn0.03(OH)2前驱体中掺杂Mg2+或/和W6+,通过高温固相法合成正极材料,研究了不同掺杂元素对前驱体及正极材料的影响.结果表明:前驱体中Mg2+和W6+共掺杂对应的正极材料Li0.991Mg0.009Ni0.879Co0.090Mn0.030W0.001O2具有优异的综合性能,0.1 C下放电比容量为218.06 mAh/g,1 C下循环100圈容量保持率为90.82％,5 C下放电比容量为184.0 mAh/g.此外,Mg2+和W6+共掺杂显著提高了材料的放热峰温度(221.8℃),说明材料的热稳定性得到了改善.该研究证明共掺杂材料综合性能最佳,为开发更安全、更高能量密度的锂离子电池正极材料提供了可行性策略.     

Mg掺杂对LiNi0．4Co 0．2Mn0．4-xMgxO2结构和性能影响

采用碳酸盐共沉淀法合成了层状LiNi0.4 Co0.2MnMgxO2锂离子电池正极材料,对材料进行XRD研究表明,该材料具有a—NaFeO2（R-3m）结构。数据显示,通过Mg掺杂降低了Li层的阳离子混排程度。通过组装扣式电池对材料进行恒流充放电测试、交流阻抗测试、循环伏安测试等电化学性能测试。与LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2相比,在Mn位进行Mg掺杂的LiNi0.4Co0.2 Mn0.4-x MgxO2循环性能和结构稳定性有了大幅度提高。所有掺杂的样品中,LiNi0.4Co0.2Mn0.038MgxO2具有最好的循环性能,首次放电比容量达到164．7mAh／g,在0．1C下循环10次后的容量达到160．3mAh／g。     

LiNi0.5Mn1．5O4材料合成及性能的研究综述

LiNi0.5Mn1．5O4正极材料具有接近5V的电压平台,从而具有高的功率密度。综述了近年来LiNi0.5Mn1．5O4正极材料的合成及其掺杂改性的研究现状,重点对LiNi0.5Mn1．5O4正极材料的结构及其电化学性能进行了总结和探讨,并对LiNi0.5Mn1．5O4正极材料的发展前景进行了展望。     

Mg~(2+)掺杂及碳包覆共改性Li_4Ti_5O_(12)材料的制备及表征

以固相烧结的方法合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12,同时进行了Mg2+离子掺杂和碳包覆共改性以提高Li4Ti5O12的导电性及综合性能,从而实现其大倍率充放电条件下保持高的比容量。采用XRD、SEM和循环伏安等测试手段,考察了金属离子掺杂及复合碳源包覆共改性对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响。结果表明:掺杂3%的Mg2+同时加入质量分数为0.5%的无机碳源和10%的有机碳源对材料本身的结构没有影响,明显降低了Li4Ti5O12的电荷转移阻抗,使材料的电导率有了很大的提高。0.2 C倍率条件下首次放电比容量为173 m Ah/g,10 C倍率条件下放电比容量为104m Ah/g。与纯相的Li4Ti5O12相比,改性后的材料倍率性能及其他综合性能都有很大的提高。     

V2O5掺杂对低温烧结MnZn功率铁氧体显微结构及性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备低温烧结MnZn功率铁氧体材料,研究V2O5掺杂对材料显微结构、烧结温度、烧结密度、收缩率、磁导率、饱和磁感应强度及功耗特性的影响.结果表明,随V2O5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,收缩率增大,烧结密度、磁导率及饱和磁感应强度先增高后降低,功耗先降低后增高.配方采用MnCO3:38.85 mol％、ZnO:10.18 mol％、Fe2O3:50.97 mol％,基础添加Bi2O3:1 wt％并掺杂V2O5:0.5～0.7 wt％,可获得具有高饱和磁感应强度(Bs>380 mT,1.2 kA/m下测量)、低功耗(功率损耗Pcv<500 kW/m3(20℃,1 MHz,30 mT)、高磁导率(1000左右)的性能,显微结构致密,其烧结温度<950℃.     

5V正极材料LiMg_xNi_(0.5-x)Mn_(1.5)O_4的电化学性能研究

通过Sol-Gel法,采用马来酸作为络合剂合成了正极材料LiMgxNi0.5-xMn1.5O4(x=0、0.025、0.05和0.1),对产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征和电化学性能测试,结果表明产物均为Fd3m型尖晶石结构,掺杂一定量Mg2+的LiNi0.5Mn1.5O4并未改变原有的结构;掺杂后的产物形貌和粒径发生了明显的变化;在1 C下循环50次后,掺杂Mg2+的样品的循环性能和容量保持率比未掺杂之前的好;Mg2+的掺入并未影响LiNi0.5Mn1.5O4的电化学反应过程。     

LiCo0.025M0.025Mn1.95O4的合成及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4及其掺杂改性的LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiMn2O4和LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)均具有良好的尖晶石结构,其中材料LiCo0.025Ni0.025Mn1.95O4的电化学性能最佳。以0.2C倍率循环充放电,首次放电比容量可达119.94mAh/g,50次循环后放电比容量仍保持在117.78mAh/g以上,容量保持率为98.20%。     

低频无极灯用宽温低功耗高直流叠加MnZn铁氧体材料

采用传统的氧化物湿法工艺,使用基本配方为Fe2O3:Mn O:Zn O:Ni O=53.5:33:12:1.5(mol%),制备了一种可用于低频无极灯的Mn Zn功率铁氧体材料,分析了材料的起始磁导率、功耗和直流叠加特性。结果表明,得益于组合掺杂,材料具备宽温、低功耗、高直流叠加性能等优良电磁性能。分析了掺杂对改善材料性能的作用机理,为开发此类宽温、低功耗、高直流叠加软磁铁氧体材料提供有益的参考。     

NiO掺杂对MnZn功率软磁铁氧体材料性能的影响

采用传统氧化物湿法工艺制备了NiO掺杂Mn0.72Zn0.20Fe2.06O4软磁铁氧体材料,研究了NiO掺杂对MnZn功率铁氧体显微结构及电磁性能的影响。实验发现,掺杂适量NiO的情况下,铁氧体晶粒生长均匀,具有较高的居里温度和饱和磁通密度。并且随着掺杂量的增加,在不明显影响最低损耗的同时,功耗谷点向高温方向移动。掺杂0.15wt%NiO,在双推板N2窑中烧结的Mn0.72Zn0.20Fe2.06O4功率铁氧体具有较好的综合性能:μi=2302,Pcv=338mW/cm3(Tp=100℃),Bs=492mT,TC=250℃。     

Li/Mn比对改性LiMn2O4材料的电化学性能影响

采用溶胶-凝胶法对LiMn2O4进行Al,Mg,F的复合掺杂,并考察了Li/Mn比对正极材料电化学性能的影响.材料的晶体结构通过X射线衍射光谱法(XRD)进行表征,而其电化学性能通过循环伏安法(CV)和恒流充放电进行表征.制备样品的CV图具有尖晶石典型的两对氧化-还原峰;电化学性能测试结果表明,LiAl0.03Mg0.03Mn1.91O4F0.05具有最佳的电化学性能,这是由于在多元素复合掺杂的基础上,由于F的引入,使得Li/Mn比最小时,可以有效地抑制Jahn-Teller效应.     

Nb2O5掺杂在高磁导率、低失真、低损耗MnZn铁氧体中的作用

用普通氧化物法研制高磁导率低失真TH10i软磁铁氧体材料.通过不同Nb2O5掺杂量的设计试验、数据分析,研究了Nb2O5掺杂量对材料性能的影响.实验结果表明,适量的Nb2O5添加可以降低高磁导率MnZn铁氧体的磁滞常数和比损耗因数,提高材料的综合性能.     

BaO掺杂对高频MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备Mn Zn铁氧体,研究了Ba O掺杂量对高频Mn Zn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明,少量的Ba O掺杂可以使铁氧体烧结样品的晶粒尺寸增大,密度和饱和磁感应强度提高,功耗降低,而过量加入后会出现过烧现象,功耗增加,饱和磁通密度和密度有所下降。烧结样品的起始磁导率随Ba O掺杂量的增加单调下降。在1260℃烧结温度下,当Ba O掺杂量为0.025wt%时,样品具有最低功耗值,且其他磁性能也较好。另外,与不掺杂Ba O的最佳烧结条件下铁氧体样品相比,1260℃烧结掺杂量为0.025wt%的材料起始磁导率降低,但功耗的温度特性更优。     

锂离子蓄电池正极材料LiNi0.85Co0.1M0.05O2的合成及性能

采用共沉淀前驱体法,对LiNiO2进行金属元素Co和M(M代表Mg、Mn、Al)的共掺杂,得到系列LiNi0.85Co0.1 M0.05O2材料。并对材料进行了SEM、XRD分析以及电性能测试。另外从离子半径的角度出发,对各掺杂元素在晶体结构中的占位以及对材料性能的影响做了合理解释。由于Mg2 的半径与Li 的半径最为接近,可优先占据锂位。加之Mg2 不参与电化学过程,在层间起到支撑稳定作用。所以Mg2 的共掺入在改善材料循环性能方面表现出特有的优势。     

高Bs高μi MnZn铁氧体材料的制备及性能

采用合适的配方和复合掺杂制备了一种高饱和磁感应强度和高起始磁导率的MnZn铁氧体材料,这种材料具有较高的居里温度TC和较低的功率损耗PL.研究了添加剂对磁性能的影响,结果表明,采用合适的烧结工艺,添加适量的Bi2O3、TiO2、V2O5、CoO及Nb2O5有利于材料i、Bs和TC的提高及材料PL的降低.     

掺杂少量Co对Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2电化学性能的影响

改进共沉淀法合成层状电极材料Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2和Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2。分别用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征材料结构、形貌和电化学循环过程中过渡金属离子价态的变化,用恒电流充放电研究材料的电化学性能。实验结果显示:在3.0!4.2V(vs.Li /Li)电势范围内,以25mA/g恒流充放电,Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2和Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2初始放电比容量分别为159mAh/g和186.8mAh/g,Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2经过50次循环后容量仍保持在183.9mAh/g,高倍率放电效果较Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2有很大的改善。实验证明:掺杂少量的Co可在很大程度上改善电极材料的电化学性能。     

掺杂少量Co对Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2电化学性能的影响

改进共沉淀法合成层状电极材料Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2和Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2.分别用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征材料结构、形貌和电化学循环过程中过渡金属离子价态的变化,用恒电流充放电研究材料的电化学性能.实验结果显示在3.0～4.2 V(vs.Li+/Li)电势范围内,以25 mA/g恒流充放电,Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2和Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2初始放电比容量分别为159 mAh/g和186.8 mAh/g,Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)0.95Co0.05O2经过50次循环后容量仍保持在183.9 mAh/g,高倍率放电效果较Li(Li1/9Ni1/3Mn5/9)O2有很大的改善.实验证明掺杂少量的Co可在很大程度上改善电极材料的电化学性能.     

P2O5掺杂对高磁导率MnZn铁氧体性能的影响

为获得高磁导率MnZn铁氧体材料,研究了P2O5掺杂对MnZn铁氧体微观结构及电磁性能的影响.少量掺杂可使铁氧体晶粒尺寸增大,均匀性改善,起始磁导率提高.但若掺杂过量,晶粒中气孔率增加,起始磁导率下降,损耗也大为增加.在配方为(Zn0.454Mn0.493Fe2 0.053 )Fe23 O4的材料中,当P2O5掺杂量为0.10wt%时,起始磁导率可达10345.