F掺杂 LiFePO4/C的固相合成及电化学性能

用廉价三价铁离子化合物为铁源,聚丙烯作还原剂和碳源,两步固相法合成F掺杂原位碳包覆LiFePO4正极材料.结果表明,合成产物具有完整的橄榄石型LiFePO4晶体结构,粉末形状近似球形,尺寸分布在50～200nm范围内,两步固相法更好地抑制了LiFePO4晶粒的长大.电化学测试结果表明,F掺杂提高了材料倍率放电性能,有效降低了材料电极的极化.在1C,2C,3C(C为150mA/g)充放电倍率下,LiFePO3.98F0.02/C的比容量分别为146mAh/g,137mAh/g,122mAh/g,1C循环55次后放电容量达到初始容量的99.3%.     

溶胶-凝胶法制备LiMnPO4/C正极材料及其电化学性能

以月桂酸为碳源,磷酸三丁酯为反应物和络合剂,采用溶胶–凝胶法合成了LiMnPO4/C锂离子电池复合正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其晶体结构和微观形貌进行表征。结果表明,在700℃下焙烧制备的材料为结晶良好的纯相橄榄石结构;具有类球形微米级大颗粒形貌,由粒径50-100 nm的小颗粒堆积而成,小颗粒表面包覆一层较均匀的碳层。循环伏安曲线和充放电测试表明,LiMnPO4/C复合材料具有优良的电化学性能。在室温0.05C和0.5C倍率下,首次放电容量分别为141和113 mAh/g,并具有良好的循环稳定性和高低温充放电性能。     

非晶Mg65-xNi21Pr14Agx合金电极的制备及其放电性能

用铜模喷铸法制备了非晶Mg65-x Ni21-Pr14Ag x合金,采用球磨方法细化了合金颗粒。系统研究了不同Ag含量对非晶合金电极充放电行为、放电容量、循环稳定性、高倍率放电等性能的影响规律。结果表明,Ag元素的添加改善了合金电极充/放电性能,随着Ag含量的增加,非晶合金电极的最大放电容量和循环稳定性均呈现先增大后减小的规律,其高倍率放电性能也有所提高,适量Ag的添加可明显改善非晶MgNi-Pr系合金的放电性能。     

高温固相还原法合成LiFePO4/C正极材料及其电化学性能

以Fe2O3为铁源，用环氧树脂对反应前驱体进行包覆，通过固相还原法制备了LiFePO4／C复合正极材料．采用XRD、SEM、循环伏安以及充放电测试等方法对其晶体结构、表观形貌和电化学性能进行了研究．研究结果表明，煅烧温度对材料的电化学性能有较大影响，在700℃煅烧所得产物为单一的橄榄石型晶体结构，粒径分布较均匀，且具有良好的电化学性能．以0．1C倍率进行充放电，其首次放电容量为150．3mAh／g，充放电循环20周后，容量保持率达99．2％；以1．0、2．0C倍率进行充放电，其首次放电容量分别为131．4和122．1mAh／g．其在过充条件下的电性能也佳，过充后还能继续放电，但在过放电条件下，其电性能迅速劣化．     

镁离子掺杂对 LiFePO4/C电化学性能和结构的影响

以乳酸镁做为Mg^2＋的掺杂源和部分的碳源，在惰性氛围下用模板-固相合成法合成了掺Mg^2＋的LiFePO4／C复合正极材料，考察了Mg^2＋对于目标化合物电化学和物理性能的影响．研究结果表明，在C／3倍率下材料掺杂前后第二个循环的放电容量分别为140．5和159．9mAh／g，循环20次后容量为140．4和162．1mAh／g．电化学交流阻抗表明，掺杂后的材料阻抗Rct从180Ω减小到120Ω．掺杂后振实密度比掺杂前提高了0．229g．cm^-3．     

软溶胶-凝胶法制备LiCoO2薄膜电极

采用软溶胶-凝胶技术在金属Ni基体一步合成LiCoO2薄膜电极。其合成条件是：含钴离子和锂离子的溶液、反应温度100℃、反应压力0.1MPa、电流密度0-10mA/cm^2、反应时间20h。XRD、XPS、SEM、循环伏安和恒电流充、放电等测试表明：薄膜电极LiCoO2晶体为R3^-m型结构；薄膜具有（101）方向的择优取向，其大小均匀、直径约为0.3μm的晶粒层状生长，层与层之间结合较紧密且有较多微孔；薄膜电极表现为多孔电极，具有良好的电性能。软溶胶-凝胶制备薄膜电极，工艺流程短、能耗低，具有很大的发展潜力。     

LiFePO4材料的制备与电池性能的研究

通过固相法合成了裂解碳包覆的具有亚微米球形颗粒团簇微结构的LiFePO4粉体材料.材料中裂解碳百分含量为5.01%,一次颗粒粒径在200～600nm,团簇体粒径在10μm左右.在0.1、0.2、0.5和1C的充放电速率下,研究了材料的比容量和循环稳定性的变化.当充放电速率＜1C时,随着充放电速率的增大,材料的充放电平台和比容量并不随速率的增大而发生较大变化,当充放电速率≥1C时,材料的充放电电压平台迅速升高(充电)或降低(放电),比容量也有较大的降低;随着充放电次数的增加,材料的比容量有所增加,然后趋于稳定.在30个循环后材料的放电比容量分别为131.7、129.1、123.5和114.4mAh/g.     

LiFePO4纳米粉体的还原插锂合成及其电化学性能研究

通过FePO4的低温还原插锂合成了结晶良好、粒径分布均匀的正极材料LiFePO4纳米粉体．采用XRD、SEM对所得材料的物相结构和表面形貌进行了分析,并系统研究了烧结条件对材料物理和电化学性能的影响．结果表明,提高烧结温度和延长烧结时间都有利于提高产物的结晶度,但会使产物的颗粒长大．600℃下烧结2h所得的LiFePO4表现的电化学性能最佳,首次放电容量可达159mAh·g-1,50次充放电循环后容量几乎无衰减．     

非晶Mg65-xNi21Pr14Agx合金电极的制备及其放电性能

用 铜 模 喷 铸 法 制 备 了 非 晶Mg65-xNi21Pr14Agx合金,采用球磨方法细化了合金颗粒。系统研究了不同Ag含量对非晶合金电极充放电行为、放电容量、循环稳定性、高倍率放电等性能的影响规律。结果表明,Ag元素的添加改善了合金电极充/放电性能,随着Ag含量的增加,非晶合金电极的最大放电容量和循环稳定性均呈现先增大后减小的规律,其高倍率放电性能也有所提高,适量Ag的添加可明显改善非晶Mg-Ni-Pr系合金的放电性能。     

新型碳热还原法制备LiFePO4/C复合材料及其性能研究

以葡萄糖为碳源,采用一种新的碳热还原法制备LiFePO4／C正极材料．采用TG-DTA、XRD、TEM等手段对前驱体及产物进行了表征,研究了碳热还原的反应历程,测试了样品的电化学性能．结果表明,该碳热还原法可以降低煅烧温度．600℃烧结24h的样品在0．05C下首次放电容量达156mAh·g-1,在0．1、0．2、0．5、1C下首次放电容量分别为146、135、130、121mAh·g-1．该样品在1C下经过30次循环,容量还保持为119mAh·g-1,衰减仅为1．65％．     

以酚醛树脂为炭源的LiFePO4性能改进研究

用酚醛树脂作炭源对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了改性,用XRD、恒电流充放电等方法研究了酚醛树脂对LiFePO4纯度和电化学性能的影响.酚醛树脂在高温炭化过程中产生的H2能够和LiFePO4发生反应,生成Fe2P等物质,导致材料中活性物质含量降低;采用先在650℃处理后再于750℃焙烧的方法,可以显著减少Fe2P等物质的生成,提高材料的纯度和比容量,所制备的LiFePO4在0.2C、1C、2C和5C（1C=50mA/g）倍率时的放电比容量分别达到160、150、135和120mAh/g,并具有较好的循环性能.     

掺杂基 LiFe0.99M0.01PO4/C的制备及结构与性能的研究

以往的研究证实,采用PAM模板合成法合成的LiFePO4/C复合材料,具有颗粒尺寸小,倍率放电性能好,电化学比容量较高等特点[1].本文在此基础上对复合材料进行体相掺杂高价金属离子,所得掺杂基LiFe0.99M0.01PO4/C(M=Nd3+、Co3+、Cr3+、Mn3+)改性材料的比容量有了进一步提高.研究结果表明,C/3充放电时,复合LiFePO4/C的容量为108mAh·g-1,而掺杂基LiFe0.99M0.01PO4/C的比容量分别提高到140、129、120和115mAh·G-1,而且循环性能也非常稳定.电导率研究表明,体相掺杂使得体相电导率提高了5到7个数量级,与文献值较为接近.XRD衍射图谱表明,掺杂后各个材料的结构依然保持有序的橄榄石结构.     

锂离子电池正极材料LiFePO4/C的合成及性能

用溶胶-凝胶法和微波法相结合制备了碳包裹的LiFePO4/C材料.XRD、SEM和电化学测试表明:真空干燥下微波18min所得样品为橄榄石型非晶结构,粒径在30～100nm,0.2C充放电的首次放电比容量为120mAh/g,第16次循环的比容量为113mAh/g.     

溶胶-凝胶法制备尖晶石锂锰氧正极材料

以丙氨酸为螯合剂采用软化学法制备了锂锰氧化物.XRD分析结果表明所合成的产物为尖晶石型锰酸锂;采用SEM对产物的形貌进行了表征,结果表明所合成产物主要为棒状,且颗粒大小分布均匀.通过FT-IR及TG/DTA等手段初步探讨了产物的合成机理.采用循环充放电测试考察了产物的电化学性能,结果表明采用此法制备的产物具有优异的电化学性能.