Sn4P3-G@C负极在锂离子电池中的应用

磷化锡(Sn₄P₃)作为锂离子电池负极材料,虽然理论比容量(1.255×10³ m A·h/g)较高,但是在充放电过程中会产生巨大的体积膨胀和颗粒团聚现象,导致容量衰减严重。将石墨烯作为骨架、无定形碳材料作为包覆层,成功地制备了碳包覆Sn₄P₃-石墨烯复合材料(Sn₄P₃-G@C)。Sn₄P₃-G@C在电流密度为0.05 A/g时,循环70次后放电比容量可达0.521×10^-3 m A·h/g;在电流密度为0.10 A/g时,循环150次后放电比容量可达0.433×10^-3m A·h/g;在电流密度为0.50 A/g时,稳定循环300次,放电比容量可达0.330×10^-3 m A·h/g。片层石墨烯和碳包覆层的共同存在不仅使Sn₄P₃的结构更加稳定且导电性提升,而且有效缓解体积膨胀,...     

锂离子电池硅/石墨/碳负极材料性能

为提高锂离子电池硅基材料的循环性能,用高温固相热解法合成硅/石墨/碳复合材料.采用XRD、循环伏安和充放电技术表征其结构和电化学性能.考察不同的粘结剂体系和极片热处理对材料电化学循环性能的影响.结果表明:采用水性粘结剂可以提高材料的电化学性能;对极片进行热处理也可以很好地提高电极的循环稳定性.首次脱锂比容量为970.5 mAh/g,40次循环后,脱锂比容量仍高达822.1 mAh/g.     

SiC@CNFs锂离子电池负极材料的制备及其循环性能研究

通过静电纺丝技术结合碳化工艺制备一种SiC增强碳纳米纤维（SiC@CNFs）复合结构.TGA、XRD、XPS及SEM的样品测试结果显示,SiC颗粒含量（质量分数,全文同）为62%,且均匀分布于CNFs的表面.该结构制备的锂离子电池负极材料既保留了CNFs的高导电性,又获得了SiC增强的结构韧性.电化学性能测试结果表明,将其作为锂离子电池负极材料,循环500次后,容量保留率高达134.01%,远高于CNFs.同时,该结构的电化学阻抗值变化较小,导电性能保持较好.通过静电纺丝技术制备的SiC@CNFs结构作为锂离子电池负极材料,制作成本低,结构可控且性能稳定,是目前对电池负极材料的有益补充.     

新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2的 合成和电化学性能

采用高温固相反应法合成了新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和恒电流充放电法研究了不同温度下合成的Li1.1VO2试样的结构、形貌和电化学性能。实验结果表明:1 100℃下合成的Li1.1VO2试样结构完整、颗粒大小均匀,具有最佳的电化学性能。在0.1C、1C倍率下,放电容量分别为313.2,210.5 mA.h/g;在1C倍率下,经过50次循环后,放电容量保持率高达95.45%。     

新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2的合成和电化学性能

采用高温固相反应法合成了新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和恒电流充放电法研究了不同温度下合成的Li1.1VO2试样的结构、形貌和电化学性能。实验结果表明：1 100℃下合成的Li1.1VO2试样结构完整、颗粒大小均匀,具有最佳的电化学性能。在0.1C、1C倍率下,放电容量分别为313.2,210.5 mA.h/g;在1C倍率下,经过50次循环后,放电容量保持率高达95.45%。     

锂离子电池锡合金负极薄膜材料制备及性能

采用化学沉积的方法在铜箔上制备锡薄膜,通过改变沉积条件,制得三种不同厚度和结构的锡合金负极材料.运用XRD、SEM、充放电和循环伏安等多种方法对电极结构和性能进行表征和研究.研究表明:沉积时间为10min的锡薄膜负极材料具有四方晶系结构,其表面由尺寸在4μm左右的合金颗粒构成,颗粒有大小均匀的孔洞结构,增加了电极的比表面积.该锡薄膜电极具有较高的容量,在0.01～1.00V电压区间内,电极的首次放电容量为885.7mAh/g,循环100周后放电容量仍保持在460mAh/g以上.     

煤基碳负极材料在锂离子电池中的应用研究进展

随着碳达峰、碳中和成为全球共识,电化学储能技术和相关产业得到了飞速发展,与此同时电极材料的需求也与日俱增。因此,如何利用来源广泛、成本低廉的前驱体制备高性能负极材料成为国内外研究的热点。煤炭因具有碳含量高、储量丰富和价格低廉等特点成为最有潜力的负极材料前驱体。近年来,研究者以煤炭为原料制备了无定型碳、石墨、碳纳米管和石墨烯等负极材料,并对其在锂离子电池中的应用进行了深入研究。总结了三类典型的煤基碳负极材料在锂离子电池中应用的研究进展,并对其合成方法、优化改性及电化学性能等方面进行了综述,最后对煤基碳负极材料的发展及应用进行了展望。     

锂离子电池高性能硅基负极材料研究进展

硅基材料因其具有较高的理论比容量被认为是具有广阔前景的锂离子电池负极材料,在近年来得到广泛的研究;但是硅较差的电子导电性和在充放电过程中的巨大的体积膨胀问题,导致其具有较差的循环性能,阻碍了它的商业化应用。本文从介绍硅材料储锂机制及失效原理出发,重点综述了近年来对硅基材料的改性研究,主要包括对硅材料的纳米化及维度设计、硅复合材料的制备及其结构设计、新型粘结剂与电解液/电解液添加剂的研究和预锂化技术的研究。最后文章对硅基负极材料的结构设计、性能改进研究进行了总结,并展望了高容量硅基负极材料在高比能锂电池等领域的应用前景。     

纳米CoSb作为锂离子电池新型负极材料的研究

用溶剂热法合成了纳米尺寸的CoSb合金粉末，并研究了该合金粉末作为锂离子二次电池新型负极材料的电化学性能.合成的合金粉末经过了X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM) 和场发射扫描电镜 (FESEM) 的表征,研究发现，该合金粉末的首次可逆容量达到362 mA·h/g，经过了20个循环后，其可逆容量仍保持在320 mA·h/g. 与用悬浮熔炼/球磨工艺所得的微米尺寸的合金粉末相比，用溶剂热方法制得的纳米CoSb粉末的可逆容量和循环性能均显著提高.这是因为，纳米CoSb粉末颗粒尺寸较小，在充放电过程中绝对体积变化较小 (尤其在最初的几个循环中)，这显著地减缓了活性材料的粉化和剥落.     

高能球磨在锂离子电池负极储锂材料改性中的应用进展

近年来, 随着便携式电子电气设备的发展, 人们对锂离子电池负极的储锂性能和循环稳定性等有了更高的 要求。石墨作为目前商业化程度最高的锂离子电池负极材料, 有着成本低、性能稳定、环境友好等优点, 但同时也存 在比容量低、石墨片层剥落削减使用寿命等缺点, 不足以满足新一代高能量新能源设备的要求。为解决这一问题, 研究学者们在对以石墨为主导的负极进行改性的同时, 也探索着硅基、锡基、过渡态金属化合物等大容量、高性能 材料在锂离子电池负极的应用。在高能球磨法的基础上, 综述其在锂离子电池负极储锂材料改性中的应用研究进 展, 提出高能球磨法在改性锂离子电池负极储锂材料领域的应用建议, 并对锂离子电池负极改性技术的发展趋势进 行展望。     

SnO2-CuO/graphene nanocomposites for high performance Li-ion battery anodes

The nanocomposites of SnO2-CuO/graphene are synthesized via a two-step method.CuO nanorods are firstly uniformly loaded on the graphene nanosheets,and then SnO2 nanoparticles are coated on CuO nanorods.SnO2-CuO/graphene nanocomposites exhibit high cyclability and capacity as anode of Li-ion battery.After 30 cycles,the capacity can maintain at 584 mAh g-1 at0.1C rate(10 h per half cycle).The high performance can be ascribed to the synergistic effect among SnO2 nanoparticles,CuO nanorods and graphene nanosheets.The results manifest that the nanocomposites of SnO2-CuO/graphene are very suitable for Li-ion battery anodes.     

石墨烯/SnO_2/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

石墨烯具有独特的纳米结构和一系列极具吸引力的特性,成为新型纳米复合材料的理想载体,如纳米复合材料分散的基体.提出了一种以石墨,苯胺,四氯化锡为原料制备石墨烯/二氧化锡/聚苯胺的新方法.通过X-射线衍射,红外光谱,透射电子显微镜,扫描电子显微镜以及紫外-可见光谱对合成的材料进行表征.结果表明：二氧化锡纳米粒子原位吸附在石墨烯的表面,有效地避免了石墨烯片的堆叠,聚苯胺加入后可大大提高二氧化锡的电化学性质.     

Synthesis and electrochemical properties of SnO2-polyaniline composite

The SnO2-polyaniline(SnO2-PAn) composite was prepared by microemulsion polymerization method using aniline, ammonium peroxodisulfate and SnO2 as starting materials. The SnO2-PAn composite was characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscope and electrochemical techniques. The results show that PAn in the composites is amorphous. PAn formed in the reaction is deposited preferentially on the SnO2 particles, giving a SnO2-PAn composite, in which SnO2 is coated with PAn. SnO2-PAn composite shows a reversible capacity of 657.6 mA.h/g and the capacity loss per cycle is only 0.092% after 80 cycles, suggesting that SnO2-PAn composite is a promising anode material for lithium ion batteries.     

TiO2/graphene nanocomposites as anode materials for high rate lithium-ion batteries

A simple strategy to prepare a hybrid of nanocomposites of anatase TiO2/graphene nanosheets （GNS） as anode materials for lithium-ion batteries was reported.The morphology and crystal structure were studied by X-ray diffraction （XRD）,field emission scanning electron microscopy （FE-SEM） and transmission electron microscopy （TEM）.The electrochemical performance was evaluated by galvanostatic charge-lischarge tests and alternating current （AC） impedance spectroscopy.The results show that the TiO2/GNS electrode exhibit higher electrochemical performance than that of TiO2 electrode regardless of the rate.Even at 500 mA/g,the capacity of TiO2/GNS is 120.3 mAh/g,which is higher than that of TiO2 61.6 mAh/g.The high performance is attributed to the addition of graphene to improve electrical conductivity and reduce polarization.     

铝电池的开发与应用进展

铝元素在地壳中的储量丰富,来源广泛,并且金属铝的安全性高,在离子电池领域中具有广阔的应用前景.尽管铝金属在离子电池中具有如此诱人的优势,但铝离子电池的能量密度、稳定性以及所使用的电解液安全性和成本依然制约其发展.对铝离子电池的最新工作进行梳理、分析和总结,并进一步探讨其作为新型储能体系的机遇和挑战.主要从正极材料、电解液及铝金属负极3个方面对近期的铝离子电池相关工作进行了总结,为开展高能量密度、高稳定性铝离子电池的研究奠定基础.

     

Soft chemical synthesis and electrochemical properties of tin oxide-based materials as anodes for lithium ion batteries

1　INTRODUCTIONWiththedevelopmentoflithiumionbatteries ,thereisanincreasingdemandforelectrodematerialspossessinghighcapacity .Muchresearchwasunder takentosearchfornewanodematerialsin placeofcarbon (theoreticalmaximumcapacityof 372mA·h·g- 1)toimproveenergydensityforrechargeablelithi umionbatteries[110 ] .Notably ,tinoxide basedmate rials ,aspossiblecandidatesforthenextgenerationanodematerialsforLi ionbatteriesduetotheirhighlithiumstoragecapacityandlow potentialoflithiumionintercalation ,…     

Synthesis and electrochemical performance of TiO2-B as anode material

TiO₂-B was synthesized by solid-state reaction. The structures, surface morphologies and electrochemical performances of TiO₂-B were characterized by X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical measurement, respectively. The effects of calcining temperature, molar ratio of K₂O to TiO₂ and calcining time on the characteristics of TiO₂-B were investigated. The results show that the calcining time exerts a significant influence on the electrochemical performances of TiO₂-B. The TiO₂-B is obtained with good crystal structure and suitable size by using K₂Ti₄O₉, which is prepared at 950°C for 24 h under the condition of x(K₂O)/x(TiO₂)=1:3.5. The TiO₂-B delivers all initial discharge capacity of 231.6 mA·h/g. And the rate capacity is 73.2 mA·h/g at 1 675 mA/g, which suggests that TiO₂-B is a promising anode material for the lithium ion batteries.     

Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。