Li2MgxZn1-xSiO4离子导体材料的合成与表征

引　言Li4 SiO4 具有有利于离子传导的结构 ,是锂离子导体理想的基质材料[1～ 5] 而用M2 +(M =Zn ,Mg等 )部分取代Li4 SiO4 中的Li+离子 ,在一定的范围内所形成的固溶体可大大提高材料的离子导电性 ,且其导电性随取代量的增加而增高[6 ] 文献报道的合成方法多为固相法 ,但固相法不易保证成分的准确性、均匀性 ,且合成温度较高 低温软化学合成法已经成为目前新型功能性固体材料制备的主要方法 ,利用该方法 ,在较缓和的条件下获得了如薄膜、纳米材料、陶瓷和磁性材料等多种形式的无机功能材料[7] 其中溶胶 凝胶法是近年来发展起来的…     

Li2MgxZn1-xSiO4离子导体材料的合成与表征

引言 Li4SiO4具有有利于离子传导的结构,是锂离子导体理想的基质材料[1～5].     

负极材料Li4-xMg-Ti5-yCoyO12的合成及其电化学性能

以Mg(CH3 COO)2·4H2O,CO(CH3 COO)2-4H2O作为Mg2+和CO2+的掺杂源,以乙醇为溶剂,C6H15 NO3作为络合剂,CH3,COOLi·2H2O和Ti(OC4 H9)4作为原料,利用溶胶-凝胶法制备复合掺杂2种金属的Li4-xMg-Ti5-yCoyO12材料,并对其进行了X射线衍射(XR...     

负极材料Li4-xMg-Ti5-yCoyO12的合成及其电化学性能

以Mg(CH3 COO)2·4H2O,CO(CH3 COO)2-4H2O作为Mg2+和CO2+的掺杂源,以乙醇为溶剂,C6H15 NO3作为络合剂,CH3,COOLi·2H2O和Ti(OC4 H9)4作为原料,利用溶胶-凝胶法制备复合掺杂2种金属的Li4-xMg-Ti5-yCoyO12材料,并对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)、循环伏安(CV)、激光粒度等测试.结果表明,该法制备的样品具有良好的尖晶石型晶体结构以及较优的充放电性能.当x=0.02,y = 0.05时,在1.0～-2.5 V内,以0.1 C倍率循环时,Li3.98Mg0.O2Ti4.95 Co0.05O12样品首次放电比容量高达165.0 mAh/g,比未掺杂Mg2+和Co2+时(139.9 mAh/g)提高了17.9%.经过多次不同倍率的充放电循环后,0.1 C的放电比容量仍保持为143.4 mAh/g,且充放电效率始终维持在99%以上,具备良好的电化学性能.     

溶胶凝胶法制备Ca_(1-x)Gd_xMoO_4及其性能

利用溶胶-凝胶法制备了白钨矿结构复合氧化物Ca_(1-x)Gd_xMoO_4粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等测试手段对其结构、形貌和电性能进行了表征。结果表明采用溶胶凝胶法经900℃煅烧后成功制备出了具有白钨矿结构的掺杂CaMoO_4粉末,所得的粉体具有良好的烧结活性,经1250℃烧结后得到的Ca_(1-x)Gd_xMoO_4系列电解质陶瓷具有较好的离子导电率。800℃时候的离子电导率约为7.56×10~(-3)S·cm~(-1)。在中低温固体氧化物燃料电池中具有潜在应用价值。     

溶胶-凝胶-微波法制备Li_(1+x)Mn_2O_y

以LiNO3和MnNO3为原料,溶胶凝胶法制备前驱体后,利用微波加热法,在750℃条件下保温20min,合成了Li1+xMn2Oy。利用XRD和FTIR分析手段,研究了锂掺杂量对材料结构的影响,利用恒电流充放电法,研究了材料的电化学性质。XRD和FTIR实验说明,适量的锂离子掺杂不改变材料的立方尖晶石结构;充放电实验显示,Li1.04Mn2O4.056是比较理想的电极材料,其首次放电比容量达到118.6mAh/g,5次循环后的容量损失率也仅为1.9%。     

NaGd(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉的制备及发光性能研究

本文采用溶胶凝胶法,以钼酸铵、硝酸钠、氧化钆、氧化铕作为原料合成NaGd(MoO_4)_2:Eu~(3+)红色荧光粉。利用XRD对所合成的荧光粉进行结构分析,通过荧光光谱探究了样品的发光性能。结果表明:当退火温度为900℃,稀土离子Eu~(3+)的掺杂浓度为8%时所制备的荧光粉具有最佳的发光效果。     

制备方法对尖晶石Li4Ti5O12负极材料的性质影响

采用高温固相法、热聚合法和改良溶胶-凝胶法制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12。通过X-射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电及电化学阻抗等技术和手段表征合成产物的结构、形貌及电化学性能。结果表明：溶胶-凝胶法合成的粉末为纯相Li4Ti5O12,而高温固相法和聚合法合成的Li4Ti5O12则存在TiO2杂相。高温固相法合成的Li4Ti5O12粉末晶粒最大,溶胶-凝胶法合成的粉末晶粒最小,分布最为均匀,晶粒尺寸约为80nm。高温固相法、热聚合法和溶胶-凝胶法制备的Li4Ti5O12粉末首次放电容量分别为161.6mAh/g、165.9mAh/g和171.5mAh/g,循环25次后的容量保持率分别为84.7%、87.7%和94.3%,溶胶-凝胶法合成的Li4Ti5O12粉末电化学性能最好。     

锂离子蓄电池正极材料Li1+δMxV3-xO8 的合成与电化学性能研究

锂钒氧化物Li1 δV3O8具有比容量高、循环寿命长、价格低等优点,因此它是一种非常有应用前景的锂离子蓄电池正极材料。作者采用传统的高温固相反应法合成了Ti、Fe、Ni、Co4种过渡金属元素部分取代Li1 δV3O8中钒的掺杂产物Li1 δMxV3-xO8,研究了不同掺杂元素及其掺杂量对材料电化学性能的影响。结果表明,掺杂Ti元素且掺杂量X≤0．1时,掺杂对材料的性能有一定的改善。掺杂没有提高其放电电压平台,降低了其比容量。但掺杂对其循环性能没有明显影响。综合考虑电化学性能。掺杂少量Ti比较适宜。     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

Li4Ti5O12作为锂离子电池的负极材料, 在Li 嵌入和脱出的过程中,其晶型不发生改变,被称之为“零应变材料”。因而具有优良的循环性能和平稳的放电电压,能够避免电解液分解现象或保护膜的生成,安全性和可靠性得以大大改善。详细描述了Li4Ti5O12的结构和电化学性能,介绍了Li4Ti5O12的两种合成方法以及掺杂改性研究的现状。     

层状锂离子正极材料Li_(1+x)(Co_(0.2)Ni_(0.4)Mn_(0.4))O_2的结构和电化学性能的研究

采用溶胶凝胶法,用柠檬酸作为鳌合剂,在不同的温度下合成制备均一的层状锂离子正极材料Li(Co0.2Ni0.4Mn0.4)O2。XRD、SEM实验数据表明,在较低温度700°C下便可制得层状Li1+x(Co0.2Ni0.4Mn0.4)O2,并具有均一的颗粒形貌,颗粒大小为300 nm左右。XPS显示其正极材料中的Co、Ni、Mn的化学价态分别为+3,+2,+4,均为它们的稳定价态。700°C下合成的材料在20mA/g,2.9~4.6 V电压范围内,首次放电比容量为210.2 mAh/g,50周后放电比容量仍高达185.3 mAh/g,容量损失为11.84%。     

锂离子电池正极材料LiNixCo1-xO2的合成

本文采用高温固相法合成锂离子电池正极材料LiNixCo1-xO2,主要探讨了x值及烧成温度对LiNixCo1-xO2的影响。通过XRD、SEM及电化学性能测试(恒流恒压充放电)等对其进行表征。结果表明:焙烧温度为760℃、x=0.8时制备的锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2的结构和电化学性能最好。     

强制混合共沉淀法制备纳米MnxFe1-xO4粒子及结构表征

采用强制混合共沉淀方法制备了纳米MnxFe1-xO4粒子. 磁性能测试显示,随着Mn含量的增加,产物粒子比饱和磁化强度开始略有下降,而后增加. 这与粒子粒径的变化趋势一致. TEM照片显示MnFe2O4的粒径大于Fe3O4的粒径. Rietveld结构精修显示MnFe2O4样品的阳离子分布为Mn0.3Fe0.7[Mn0.7Fe1.3]O4. MnFe2O4样品比Fe3O4样品的氧参数u和A位间隙都大. 其平均晶粒大小和微应变也比Fe3O4样品的大. 这可能与Mn2+离子的离子半径较大、占位分布处于亚稳态有关. 氧化过程的热分析显示MnFe2O4样品氧化增重的温度高于Fe3O4样品. DTG对应的最大增重温度分别为243.7和358.1℃,表明其抗氧化的稳定性增加.     

Fe1-xO基氨合成催化剂性能及其影响因素分析

催化剂表面有较多的α－Ｆｅ（１１１）晶面是Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂高活性的本质,合适的助剂构筑更多的α－Ｆｅ（１１１）晶面和稳定这些高活性晶面是成功开发Ｆｅ１－ｘＯ基催化剂的技术关键。     

氟掺杂型锂锰氧化物的电化学性能研究

以LiNO3、LiF和Mn(AC)2·4H2O为原料,采用柠檬酸配位法,通过控制n(Li)n(Mn)和掺氟量,在750℃下制备尖晶石型系列Li1+xMn2-xO4-yFy电极材料。Li1+xMn2-xO4-yFy的充放电实验表明,随着锂掺入量的增加,材料的首次放电容量迅速降低,但材料的循环稳定性明显提高。Li1.05Mn2O4的放电容量最高(116mAh g),而且稳定性也较好。室温下,5次循环后容量仅衰减1.92%。掺氟明显降低材料在高温条件下的容量损失,但随着氟掺杂量的增加,材料的首次放电容量降低较大。同时掺杂锂和氟的材料比仅掺杂锂的材料具有更好的循环稳定性,Li1.05Mn1.95O3.95F0.05循环稳定后,放电比容量保持在103.5mAh g。Li1.15Mn1.85O3.9F0.1循环4次以后,便没有容量衰减,放电比容量稳定在98.5mAh g,因此,从比容量和循环稳定性两方面考虑,Li1.05Mn1.95O3.95F0.05和Li1.15Mn1.85O3.9F0.1是较好的电极材料。     

Li0.98Mn2O4的流变相法合成及电化学性能研究

用流变相反应法以乙酸锂、乙酸锰、柠檬酸为原料合成正极材料Li0.98Mn2O4,探讨了合成条件;经X-射线衍射表征,热重法(TG)和差热分析(DTA)以及电化学性能测试表明:Li0.98Mn2O4结晶性能很好,为尖晶石结构,其首次放电比容量高达130 mAh/g,具有较好的循环性,40次循环后还能保持初始容量的88%以上。     

溶胶-凝胶法制备NASICON型Li_(1.15)Y_(0.15)Zr_(1.85)(PO_4)_3固态电解质

以碳酸锂、硝酸锆、磷酸氢二铵和硝酸钇为原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备了NASICON型Li1.15Y0.15Zr1.85(PO4)3固态电解质材料,通过无压烧结和放电等离子烧结(SPS)得到固态电解质片。结果表明:采用无压烧结在1 150℃制备的电解质密度可以达到理论密度的95.2%,在室温下晶粒电导率和总电导率分别为2.19×10–4 S/cm和0.86×10–4 S/cm;采用SPS在1 150℃烧结得到的电解质片密度可达到理论密度的96.8%,在室温下样品总电导为0.97×10–4S/cm,激活能为0.44 e V。四方相Zr O2的存在是样品激活能升高的主要原因。     

(Mg4-xLi2x)(Nb1.92V0.08)O9陶瓷微波介电性能

采用固相合成法制备了(Mg_(4-x)Li_(2x))(Nb_(1.92)V_(0.08))O_9系列微波介质陶瓷。通过XRD、SEM以及HP网络分析仪等测试手段对其烧结特性、晶体结构和微波介电性能进行了系统研究。结果表明:x<0.3时形成了(Mg_(4-x)Li_(2x))(Nb_(1.92)V_(0.08))O_9固溶体;x≥0.3时,除主相(Mg_(4-x)Li_(2x))(Nb_(1.92)V_(0.08))O_9外,还有少量第二相Li3Mg2NbO6生成。微波介电常数ε随x的增大持续升高,品质因数Q则先增大后减小。x=0.2,950℃,5h烧结样品的微波介电性能达到最佳:ε=12.7,Q.f=14078GHz(f0=8GHz)。     

非线型光生色团4''''-正戊烷氧基-4-氰基二联苯及其助剂正溴戊烷的合成

用硫溴法合成了正溴戊烷,研究了该法的物料配比及反应条件。当溴醇体积比为0.23￣0.29,水醇体积比为0.17￣0.35,反应回流7h,反应前期温度约40℃,中期温度约100℃,蒸馏温度130￣135℃时,正溴戊烷产率较高。这种方法具有产率高,成本低,经济效益好,反应易控制等优点。用自制的正溴戊烷合成4'-正戊烷氧基-4-氰基二联苯(4'-(pentyloxy)-4-biphenylcarbonitrile5OCB),核磁共振测定合成物结构与其分子式结构相吻合。