Zn-Sn复合氧化物的制备及其电化学性能

采用液相沉淀法制备ZnSn(OH)6前驱体.在不同温度下热处理前驱体,得到Zn-Sn复合氧化物.通过差热/热重分析(TG/DTA)、XRD分析前驱体和Zn-Sn复合氧化物的结构,运用恒流充放电研究了Zn-Sn复合氧化物作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明:在300℃和500℃下热处理前驱体得到的是非晶态的ZnSnO3,在670℃、720℃和800℃下热处理得到的是晶态的ZnSnO3和尖晶石型Zn2SnO4.若从容量和循环寿命综合考虑,在发生相变的温度范围(670～720 ℃)内热分解,得到的产物的电化学性能较差.     

熔盐辅助固相法制备尖晶石型钛酸锂

以低温共熔锂盐0.38 LiOH·H2O-0.62 LiNO3为锂源和熔盐,纳米锐钛矿Ti O2为钛源,通过熔盐辅助固相法制备纳米Li4Ti5O12。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试研究了800℃热处理时间对Li4Ti5O12产物的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:前驱体经预烧、压片,800℃热处理1 h后所得产物表现出优异的倍率性能,1 C下其比容量为152.7 m Ah/g,5 C下其比容量为139.8 m Ah/g,特别是在10 C高倍率下仍然具有127 m Ah/g的放电比容量。与传统固相法相比,该方法不仅能耗低,而且产物的电化学性能优良,非常适用于产业化生产钛酸锂。     

锂离子电池负极材料球形钛酸锂的合成及性能

以2 mol/L的四氯化钛为前驱体溶液,三嵌段共聚物F127为结构导向剂,通过悬浮辅助的蒸发诱导自组装乳化成球,马弗炉中500℃焙烧后得到多孔的二氧化钛球.然后用去离子水作为溶剂加入三嵌段共聚物F127和二水合醋酸锂,待溶解后再加入一定比例的前驱体二氧化钛,超声波分散30 rain,干燥、烧结(马弗炉800℃)制备出具...     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能

以酚醛树脂为碳源,采用机械球磨-热解工艺将硅和石墨复合制备出硅碳负极材料。通过XRD、SEM、恒流充放电、交流阻抗表征。结果表明:硅、石墨是以物理方法复合的,复合过程未发生化学反应产生新相。球形硅颗粒与石墨片交错排列,形成具有一些孔洞的网状结构,在一定程度上改善了材料的循环稳定性,以及提高其库仑效率。交流阻抗测试揭示出随着循环次数的增加,电极材料的SEI膜阻抗和电荷传递阻抗变大是造成其循环稳定性和库仑效率降低的主要原因。     

溶胶凝胶法制备锂离子电池负极材料钛酸锂

目前Li4Ti5O12已逐渐成为锂离子电池负极材料的研究热点,并有望取代石墨类碳材料成为新一代负极材料。详细介绍了溶胶凝胶法制备Li4Ti5O12负极材料的原理及近几年的研究进展,探讨了现阶段改善Li4Ti5O12电化学性能的研究方向,从投加螯合剂、金属离子掺杂、表面改性、物理/化学辅助法四方面介绍了Li4Ti5O12的研究成果。提出了Li4Ti5O12在相关研究中所出现的疑点和之后改性的研究方向,提出了商业化制备所需解决的关键性问题。     

石墨-钛酸锂复合阳极材料的制备及性能

利用石墨和钛酸锂复合材料作为锂离子电池的阳极活性材料,与磷酸铁锂阴极材料匹配制备了锂离子电池。制作的电池分别在充电曲线和放电曲线上出现两个平台,特别是第二个放电平台的出现,有助于降低过放对电池性能的影响。     

纳米NiO负极材料的制备及电化学性能

分别用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在500℃下煅烧2 h,得到NiO。用XRD、SEM、充放电和交流阻抗测试对NiO的结构、形貌和性能进行分析,探讨了嵌脱锂行为。用乳液沉淀法制备的纳米NiO材料更均匀、粒径更小。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V循环,第30次循环时,用乳液沉淀法和直接沉淀法制备的材料的充电比容量分别为427.3 mAh/g、325.0 mAh/g,容量保持率分别为76.9%、39.9%。     

氧化锡的硝酸氧化法制备及其性能研究

介绍了采用硝酸氧化法制备锂离子电池负极材料氧化锡的方法以及对其进行硼酸掺杂改性的研究结果。用XRD对材料进行了表征,通过充放电循环实验、交流阻抗等对合成材料进行了电化学性能测试。结果表明,不同煅烧温度处理得到的材料,电化学性能差别很大;其中700℃煅烧得到的SnO2电化学性能最好,首次放电比容量达590mAhg/;硼掺杂后SnO2的循环性能有所提高。     

NaCl熔剂法制备负极材料NaLiTi_3O_7及其电化学性能

以TiO2和Li2CO3为原料,NaCl熔剂法合成了新型锂离子电池负极材料NaLiTi3O7,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及充放电测试对比,考察了不同原料配比条件下产物的结构及电化学性能。研究结果表明,产物物相组成和电化学性能随原料配比变化。在900℃下烧结12 h,原料组成中锂钛摩尔比(nLi/nTi)为0.8时所制备的样品为纯正交相的NaLiTi3O7,颗粒分布均匀,平均粒径约1μm;目标材料的充放电平台在1.3 V(vs.Li+/Li)左右,具有优异的循环稳定性,在175 mA/g电流密度下循环100次,容量保持率为90%。     

纳米Si/C复合微球材料制备及电化学性能表征

通过高温热解法合成不同纳米硅含量的Si/C复合微球材料并对其形貌及电化学性能进行了探究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒电流充放电和循环伏安测试等技术对样品进行表征分析。电化学测试结果表明:当样品中的硅含量为8%(质量分数)时,制备的纳米Si/C复合微球负极材料在100 m A/g的电流密度下,首次可逆充电比容量为532.0 mAh/g,循环100次后,比容量可稳定在321.8 mAh/g。该结果归因于无定形碳良好的导电性及较高的比表面积。     

聚多硫环戊二烯的制备及其电化学性能

采用化学法制备了一系列聚多硫环戊二烯 ,对所得样品进行了元素分析、SEM、恒电流充放电、循环伏安等测试研究。结果表明 ,制备出的聚多硫环戊二烯具有很高的首次放电比容量 ,最高可达 63 0 9mAh/g。它还具有很好的放电平台和一定的循环性 ,并且放电容量随着样品中多硫键硫个数的增加而增加     

球形LiFePO4的制备及电化学性能

以(NH4)3C6H5O7为络合剂,通过控制结晶法制备了球形NH4FePO4.H2O,并研究了反应温度、滴加速度、搅拌速度和反应物浓度等对颗粒形态的影响。以球形NH4FePO4.H2O为前驱体,制备了球形LiFePO4,振实密度达1.08 g/cm3。充放电测试结果表明:样品在0.05C下的首次放电比容量为77.3 mAh/g;在0.05C、0.10C和0.50C下分别循环20次后,样品的放电比容量分别为77.2 mAh/g、54.7 mAh/g和42.7 mAh/g。     

球形Li1+xV3O8的制备及其电化学性能

Li1 xV3O8是一种很好的锂离子蓄电池正极材料。采用高温骤冷法制得V2O5溶胶,与LiOH溶液混合,通过喷雾干燥法制备中间产物,在350℃温度下热处理4h合成锂离子蓄电池正极材料Li1 xV3O8粉末。X射线衍射分析表明合成的Li1 xV3O8粉末结晶度较低。扫描电镜分析表明颗粒呈球形,粒径约为3μm;电化学性能测试结果表明,其首次充电比容量为333.4mAh/g,放电比容量为339.6mAh/g,具有优良的电化学性能。     

亚微米级球形α-Ni(OH)2的制备、结构及性能

采用均匀络合共沉淀法,用Al部分替代Ni,选择合适的成球剂,合成分子式为Ni0.8Al0.2(OH)2@(n-x)H2O@xNH3的亚微米级球形α-Ni(OH)2.并采用X射线衍射(XRD)、差热技术、扫描电镜和傅立叶变换红外(FTIR),对其结构以及相组成进行研究.电化学测试表明:制得的亚微米级球形α-Ni(OH)2与普通的α-Ni(OH)2和球形β-Ni(OH)2相比,具有电化学比容量高、活性物质利用率高和循环可逆性好等优点.     

高电压型纳米Al_2O_3包覆LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备和电化学性能

利用溶胶-凝胶法在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2颗粒表面包覆一层纳米级厚度的Al2O3,提高了其高截止电压下的循环性能和倍率性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜法(TEM)对所制备材料进行结构和微观形貌表征,通过充放电测试对材料的电化学性能进行分析。结果表明:Al2O3包覆层对材料的结构和微观形貌没有影响;Al2O3的最佳包覆量为2.0%(质量分数),此时包覆层的厚度为20~30 nm。在2.8~4.5 V电压范围内,未包覆的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在0.2 C时的首次放电比容量为175 m Ah/g,50次循环后容量保持率只有91.8%;经Al2O3包覆的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在0.2 C下,首次放电比容量达到181 m Ah/g,经50次循环后容量保持率仍可达到97.4%,且在5 C放电条件下,其放电比容量可达152 m Ah/g,显示了该包覆材料在高能量密度长寿命锂离子电池中将具有很大的应用潜力。     

球形Li4Ti5O12/C的制备及其电化学性能

采用喷雾干燥和高温固相法制备球形尖晶石型Li4Ti5O12,按计量比将TiO2、LiOH和可溶性淀粉三种化合物一起球磨混合成均匀浆料,通过喷雾干燥得到球形前驱体,再经过850℃热处理16 h制得碳包覆的球形Li4Ti5O12材料。通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及电化学性能测试等分析手段表明,合成出的样品为纯相Li4Ti5O12;粉末颗粒呈球形,平均粒径约为15μm;0.1、1.0、2.0倍率下的首次放电比容量分别达到167.9、159.1、151.9 mAh/g,并表现出优良的充放电循环性能。     

废旧石墨再生负载Fe3O4@Fe复合材料及其电化学性能

采用浓硫酸浸出废旧石墨(SG)中的金属和杂质,得到硫酸处理后的石墨(ALG),加入铁源制备Fe3O4@Fe/ALG高性能锂离子电池复合负极材料.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察到,Fe3O4@Fe/ALG复合材料中,纳米级Fe3O4和金属Fe颗粒均匀分散在石墨片中,纳米Fe颗粒提高了复合材料导电性且对石墨的活性有催化作用.X射线光电子能谱(XPS)检测到Fe3O4@Fe/ALG复合材料有羧基(C(O)O)基团存在,该基团可以阻止溶剂分子的共嵌入,以提高材料与电解液的润湿性,从而减少界面阻抗,首次嵌锂时转变为羧酸盐和-Oli基团,形成稳定的固体电解质膜.电化学性能测试结果表明,Fe3O4@Fe/ALG复合材料在0.1 C下循环100圈后,放电比容量为590 mAh/g;0.5 C下循环300圈,放电比容量为497.6 mAh/g,表现出较高的容量和较好的循环性能.该方法不仅为废旧锂离子电池中负极石墨的回收再利用提供了一个新的思路,而且回收再利用的工艺简单、制备的氧化铁基复合材料性能较好,有利于实现工业化生产和实际应用.     

半互穿聚合物电解质的制备及电化学性能研究

采用原位聚合工艺制备半互穿聚合物电解质,并通过交流阻抗、线性扫描伏安法、计时电流等方法对半互穿聚合物电解质的离子电导率、电化学窗口及锂离子迁移数等电性能进行分析表征.研究结果表明,半互穿聚合物电解质能够自发成膜,其电化学稳定电压大于4.3 V,采用原位涂覆固化方法制备的半互穿聚合物固态电池循环80次,容量保持率为82％...     

羟基氧化镍的结构及电化学性能

为了研究不同方法合成的NiOOH的结构及电化学性能,以硝酸镍、氢氧化镍为原料,碱性条件下以过二硫酸钾为氧化剂,用均相化学氧化法和固相化学氧化法分别合成了可用于碱性电池正极材料的羟基氧化镍;用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)及傅立叶变换红外光谱法(FTIR)等手段,表征了羟基氧化镍的结晶形貌、晶体结构及红外光谱性;用CV方法测定了合成羟基氧化镍的电化学性能,并测试了以羟基氧化镍为正极材料的Zn-Ni电池的放电性能。结果表明:均相化学氧化法和固相化学氧化法合成的羟基氧化镍分别为单纯的b-NiOOH和以b-NiOOH为主的b/g-NiOOH的混合物;合成的b/g-NiOOH的混合物具有较b-NiOOH更良好的电化学可逆性和更高的放电比容量,其初始放电比容量为231mAh·g-1。     

F-掺杂锂钒氧化物的合成及其电化学性能

以LiF、LiOH和NH4VO3为原料.采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了F掺杂锂钒氧化物LiV3F2xO8-x(x=0.01、0.025、0.05、0.1).利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗技术研究了材料的电化学性能.结果表明,所得样品的结晶性较好、结构完整.F的掺杂能有效提高锂钒氧化物的首次充放电容量,但如果掺杂量过多,则会损坏材料的循环充放电性能.在所有掺杂样品中,理论组成为LiV3F0.05O7.975的样品表现出较好的充放电循环性能.