Ni-Zn共掺LiMn2O4正极材料的制备及电化学性能

利用固相燃烧法制备了Ni-Zn共掺的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪等对材料的结构、形貌和元素价态进行分析,并且通过一系列电化学测试对材料的电化学性能进行分析.结果表明:合成的LiNi0.03Zn0.02Mn1.95O4正极材料具...     

尖晶石LiMn2O4正极材料的表面改性

用CoO1 x/SiO2对尖晶石正极材料LiMn2O4进行了包覆,对包覆尖晶石LiMn2O4的电化学性能进行了研究,结果表明:CoO1 x/SiO2包覆LiMn2O4在3.0~4.4 V呈现出稳定的循环性能。CoO1 x/SiO2包覆LiMn2O4电池在20℃下循环100次,容量下降11%;在50℃下循环250次,容量下降25%。     

LiCoO2改性LiMn2O4的制备及性能的研究

采用高温固相法制备了改性LiMn2O4锂离子电池正极材料.利用TG-DSC、XRD、EDS和充放电测试等研究了LiCoO2的掺入对改性LiMn2O4的形成过程、结构及电化学性能的影响.结果表明:在850℃下热处理8 h,能够形成完整的尖晶石型LiMn2O4结构.当n(LiCoO2):n(LiMn2O4)为0.3时,10次循环后(55℃),改性LiMn2O4的容量保持率由LiMn2O4的89.9%提高到99.0%.     

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.     

镁掺杂尖晶石型LiMn2O4正极材料的研究进展

尖晶石型LiMn_2O_4具有锰资源丰富、成本低、环境友好和安全性能高等优点,被认为是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。综述了2000年以来国内外镁掺杂对尖晶石型LiMn_2O_4正极材料晶体结构和动力学性能的影响及镁掺杂尖晶石型LiMn_2O_4的制备方法,并展望镁掺杂尖晶石型LiMn_2O_4正极材料的研究方向。     

微波法合成铈掺杂的LiFePO4正极材料

以自制的NH4FePO4作为前躯体,CH3COOLi·2 H2O为锂源,Ce2O3为掺杂源,通过微波法合成了锂离子电池正极材料Li1-xCexFePO4(x=-0、0.001、0.002).采用×粉末衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)以及恒流充放电对材料掺杂进行了结构和电化学性能表征与分析.结果表明,所合成的材...     

温度对LiMn2O4正极材料嵌锂动力学的影响

采用传统方法成功制备了LiMn2O4正极材料,并利用微分电容和电化学阻抗谱研究了储存温度对LiMn2O4正极材料锂离子嵌脱动力学的影响。微分电容曲线表明LiMn2O4中锂离子的两步嵌脱机制是完全不同的。电化学阻抗谱表明,随着储存温度的升高,Li+在电极活性物质中的扩散变得困难,从而导致电荷转移电阻迅速增大。     

F-掺杂LiMn2O4的结构及高温性能

采用溶胶-凝胶法合成了掺杂F-的LiMn2O4。通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)对掺杂F-的LiMn2O4材料的组成、结构、微观形貌等进行了分析与表征,用恒电流充放电测试了不同F-掺杂量的LiMn2O4在高温(55℃)下的电化学性能。XRD结果表明:在一定的掺杂范围内,所合成的材料具有良好的晶型,且为尖晶石立方结构。电化学测试结果表明:F-的掺杂提高了材料的比容量,增强了材料的稳定性,改善了其在高温下的循环性能,但降低了其在高温下的储存性能。     

原位电聚合苯胺修饰LiMn2O4正极材料的研究

采用苯胺在LiMn2O4电极片表面原位电化学聚合制备锂离子蓄电池复合正极。考察了不同因素对复合电极电池性能的影响;结果表明:扫描电位区间、单体浓度对复合电极的电池性能有较大影响。经修饰后的复合电极表现出良好的电池性能,特别是LiMn2O4材料的高温性能得到明显改善。     

掺钴LiMn2O4材料的微波模板法合成

利用微波模板法制备了尖晶石型LiMn2O4-xCoxO4(x=0、0.1、0.2和0.4)锂离子电池正极材料.利用XRD和SEM等方法对样品进行了表征,结果表明:掺杂后的材料仍是尖晶石相,掺杂Co可提高材料的尖晶石结构稳定性.电化学测试结果显示:与纯的LiMn2O4材料相比,掺杂后的材料循环性能得到提高.x=0.2为最佳值,其初始容量为112 mAh/g,40次循环后,容量衰减率为9%.     

氢氧化锰氧化法制备锰酸锂前驱体的研究

研究了以空气、氧气、双氧水、高锰酸钾作氧化剂,以氢氧化锰为锰源,通过氢氧化锰氧化法实现了在常压水溶液中合成锰酸锂前驱体的反应,探明了其形成机理.氧化剂氧化能力的强弱对氧化嵌锂具有重要影响;对于高锰酸钾,适当提高温度和合适的锂离子浓度有利于氧化嵌锂.该方法制备的锰酸锂,均匀性明显提高,微观组分差异基本消除,对推动我国锂离子电池正极材料产业的发展具有促进作用.     

掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4的制备与性能

在锂离子蓄电池正极材料中,尖晶石LiMn2O4被认为是最有前景的正极材料,但它的高温性能和循环过程中的容量衰减成为其工业化道路上的主要障碍。采用高温固相法合成了掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4。应用X射线衍射分析对材料的结构进行表征,采用恒电流法和循环伏安法对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,钴的掺入能提高合成材料的结构稳定性,当掺钴量x为0.1时,所合成的材料具有较高的放电容量和较好的循环性,可作为锂离子蓄电池的正极材料。     

基于尖晶石锰酸锂混合材料的应用

研究了尖晶石锰酸锂和钴酸锂混合正极材料在锂离子电池中的应用.在保持锰酸锂与钴酸锂质量比1:1不变的情况下,对使用该体系的锂离子电池的初始性能、循环性能、过充电性能、60℃荷电保持7 d及不同温度放电性能等进行了测试,并与使用纯钴酸锂体系的电池做了比较.结果表明:混合材料满足锂离子电池的要求.     

正极材料LiMn2-xZrxO4的合成及性能研究

采用高温分段固相反应法合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对其掺杂ZrO2,制得了LiMn2-xZrxO4(x=0～0.02)。对材料进行了XRD测试、粒度分析及恒电流充放电测试。试验结果表明,掺杂了微量元素Zr合成的正极材料具有完整的尖晶石结构,经100次充放电循环后材料比容量为102mAh/g,具有较好的电化学性能和循环稳定性。     

尖晶石LiMn2O4的表面改性研究

研究了表面包覆TiO2的尖晶石LiMn2O4.XRD、SEM研究结果表明:经包覆处理后的材料仍为尖晶石结构,粒径均匀.电化学性能测试表明:表面包覆可很好地抑制LiMn2O4材料在电解液中Mn的溶解,提高了循环性能.经包覆处理后的样品的电化学反应阻抗增加.2%包覆量的样品的初始容量为114 mAh/g,常温下,20次循环后容量保持率为100%,100次循环后容量保持率为95%.     

MnO_2的预处理对LiMn_2O_4正极材料的影响

研究了对前躯体MnO2(EMD)进行不处理、去离子水处理和LiOH处理对合成LiMn2O4正极材料的性能影响。测试结果表明,LiOH处理得到的MnO2杂质含量少,结构稳定,制备的LiMn2O4X射线衍射峰增强,结晶性变好。LiOH处理MnO2制备的LiMn2O4的电化学性能优于去离子水处理MnO2制备的LiMn2O4和不处理MnO2制备的LiMn2O4。LiOH处理、去离子水处理及不处理MnO2制备的LiMn2O4在0.5C的放电比容量分别为115.56mAh/g、109.98mAh/g和100.67mAh/g;1C充放电90次循环下所对应的容量保持率分别为86.79%、86.56%、57.30%。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的掺杂改性

采用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和充放电循环等手段对掺杂F、Co元素的LiMn2O4材料性能进行测试,并比较了不同烧结温度及不同F元素掺杂量材料的性能。结果表明液相法制备的LiCoxMn2-xO4-yFy材料在800℃左右连续烧结晶型较好,F的掺杂量不会改变材料的晶型,但晶格参数随着温度和F的掺杂量增加而增加;电性能测试表明LiCoxMn2-xO4-yFy材料的充放电曲线有两个电压平台,且LiCoxMn2-xO4-yFy材料的循环稳定性较纯LiMn2O4有了明显提高,尤其以800℃条件下连续焙烧24h、y为0.2时的材料电性能较好。