掺杂球形Li1+xV3O8的制备及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶和喷雾干燥相结合的方法合成了掺杂Mn和Co的球形Li1 xV3O8材料．选取Mn和Co作为掺杂元素，并且通过实验确定掺杂的量以1％为最佳．考察了不同热处理温度对掺杂Li1 xV3O8晶体结构与电化学性能的影响．对掺杂后的样品进行了XRD、SEM及电化学性能测试研究．结果表明，掺杂对样品的形貌和结构没有产生影响，350℃热处理温度下制备的掺杂Li1 xV3O8样品在常温下的循环性能有了较大的改善，其中掺CO后的样品性能改善最为显著．     

锂离子电池正极材料Li1+xV3O8的改性研究进展

目前锂离子电池正极材料的研究主要集中在过渡金属氧化物上,其中Li1 xV3O8成为了最具有发展前景和研究较多的正极材料之一.为了提高其电化学性能,人们开展大量的研究来对其进行改性处理.从电化学性能的角度出发,针对合成技术、离子取代、引入第二相和颗粒形貌处理等方面对Li1 xV3O8进行的改性研究和现状进行了详细的综合评述,并对各种改性机理进行了阐述.     

锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_3O_8合成及电化学性能的研究

利用液相沉淀法合成得到超细、粒径分布窄的球形V2O5,以该V2O5和LiOH*H2O为原料在较低温度下煅烧得到棒状Li1+xV3O8颗粒.采用XRD、SEM对样品的结构和形貌分别进行了表征.并在电压为1.8～3.8V范围,放电倍率为0.2C对制备的电极材料进行了电池性能测量.结果表明,采用比传统固相法低的温度和时间可以获得单斜晶系的纯相Li1+xV3O8.450℃合成的Li1+xV3O8首次放电比容量达到275mAh/g,550℃合成的Li1+xV3O8在循环15次后的比容量保持率为85%.     

Al2O3修饰改进Li1+xV3O8的电化学性能

采用高温固相法合成了Al2O3修饰的Li1 xV3O8自正极材料,用X射线衍射、恒电流充放电实验、循环伏安法等对材料的结构和电化学性能进行了表征.结果表明Al2O3修饰使得Li1 xV3O8材料的层间距离增大,材料的导电性能和电化学反应的可逆性提高.当Al2O3含量为6mol%时,Li1 xV3O8表现出良好的循环性能,首次放电容量达到219mAh/g,10次循环后容量保持率为92.3%.     

锂离子电池正极材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的研究进展

综述了近几年锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物LiCoxNiyMn1-x-yO2的研究进展，重点讨论了综合性能优异的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的电化学性能、结构、制备方法以及存在的不足，LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2与其它商业化正极材料相比具有高容量、热稳定性好、高倍率放电等诸多优异的性能，若能解决循环、存放等问题，将有望成为新一代锂离子电池正极材料。     

溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_3O_8的初步探讨

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li1+xV3O8,并用X射线衍射、扫描电镜观察、充放电循环测试、循环伏安法扫描等,研究了Li1+xV3O8的物相结构、表面形貌以及电化学性能等,并探索了合成工艺条件对材料的电化学性能的影响。结果表明,温度为400℃时合成的Li1+xV3O8晶粒较为细小均匀,粒径大小相对较为均一,颗粒大小在0.5—1.0μm左右,这些小晶粒将有效地增加其比表面积,同时电化学性能较好,10mA/g的电流密度下首次放电容量为230 mAh/g,20次循环之后容量仍能达到180 mAh/g,循环性能较好。随着合成温度增高,首次放电容量减小,循环效率降低。     

锂离子电池正极材料Li(Ni,Co,Mn)O_2的研究进展

Li(Ni,Co,Mn)O2作为锂离子电池正极材料成为目前国内外研究热点。综述了Li(Ni,Co,Mn)O2正极材料的结构特点,以及近几年国内的研究现状,包括材料的制备与合成方法和表面修饰与掺杂改性。并展望了Li(Ni,Co,Mn)O2正极材料的应用前景。     

Cr3+掺杂对Li1.05V3O8结构和电化学性能的影响

以LiOH、V2O5和Cr(NO3)3·9H2O为原料,制备出锂离子电池正极材料Li1.05Crxv3-xO8(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.1),研究了Cr3+掺杂对Li1.05V3O8材料的结构、电导率和电化学性能的影响.结果表明:Li1.05CrxV3-xO8具有良好的层状晶体结构,Cr3+掺杂使(100)晶面的层间距增大;少量掺杂Cr3+不改变锂离子嵌入/脱出过程,随着掺杂量的增加,锂离子脱出过程由一步转化为两步;随着Cr3+掺杂量的增加,电导率呈现先增大而后又减小的趋势,可能是缺陷理论和静电吸引力共同作用的结果;当掺杂量x=0.005时,首次放电比容量达到296.5 mAh-g-1,比未掺杂C,+时提高了7.35%,平均放电电压提高了约0.1 V.     

Mg^2+掺杂对Li1.2Mn0.6Ni0.2O2正极材料性能的影响EI北大核心CSCD

采用燃烧合成法,制备Mg^2+掺杂的锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2。通过X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜对所制备样品分别进行物相结构和形貌表征,并测试其电化学性能。结果表明:所制备样品具有良好的六方层状结构,粉体呈类球形形貌。通过Mg^2+掺杂,能够有效提高Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料的首次库仑效率、循环稳定性和高倍率容量。当Mg^2+掺杂量为0.02时,电池样品表现出良好的电化学性能。     

锂离子电池正极材料LiV3O8的低温合成研究

以LiNO3和NH4VO3的原料，通过溶胶－凝胶法制备了层状锂钒氧化物LiV3O8锂离子电池正极材料，通过TG－DTG、XRD等考察了合成条件对产物首次放电比容量的影响，实验结果表明，在450℃左右热分解20h可能得到单一相产物LiV3O8，其层状结构较为完整，电化学性能好，首次放电比容量可达350mAh.g^-1，作为高能锂离子电池正极材料较为理想。     

新型层状Li-Ni-Mn-O锂离子电池正极材料的研究

对近几年有关层状Li-Ni-Mn-O作为锂离子电池新型正极材料的研究进行了系统分析.比较了不同的合成方法及组成对材料性能的影响.对层状Li-Ni-Mn-O的结构研究及LixMnyNi1-yO2中Ni和Mn的价态研究做了系统分析与比较.其中LiNi1/2Mn1/2O2和LiNi0.2Li0.2Mn0.6O2是比较好的;超额Li对材料性能有利.对层状Li-Ni-Mn-O性能的改进提出了进一步改进的措施;认为应该发展低温合成方法及步骤尽量少的共沉淀法和简单燃烧法,优化和降低Ni的含量,掺杂一种或多种高价金属元素是很有前途的方法.     

富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的Zn2+掺杂改性

采用高温固相合成法制备富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54-x)Zn_xO_2(x=0,0.03,0.06,0.10),Zn~(2+)掺杂对Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2的表面特性和电化学性能都有影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱分析、充放电测试、倍率特性测试、循环性能测试,分析了该合成材料的晶体结构、形貌特征、微观结构和电化学性能。富锂锰基正极材料为a-NaFeO_2层状结构,R-3m空间群,结晶度高,结构稳定性好,其中Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.48)Zn_(0.06)O_2的电化学性能较好。掺杂Zn~(2+)可以提高富锂锰基正极材料的充放电比容量、倍率性能、循环性能等电化学性能。     

富锂正极材料Li1+x[Ni0.36Mn0.64]1-xO2的制备及电化学性能研究

采用氢氧化物共沉淀-高温固相焙烧法合成了富锂正极材料Li1+x[Ni0.36Mn0.64]1-xO2(x=0.12,0.15,0.18,0.2)。采用XRD表征其结构,SEM表征其形貌,恒电流充放电和循环伏安测试其电化学性能。其中,XRD结果表明各样品都具有α-NaFeO2型层状结构。结果表明:室温下以30mA/g的电流密度,在4.6~2.75V的电压范围内充放电,x=0.15的首次放电比容量为237.9mAh/g,经50次循环后容量保持率为98%。研究发现,层状富锂镍锰正极材料中的Li2MnO3组分在充放电过程中会逐渐向尖晶石相转变,这是容量衰减的主要原因。     

Recent development of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 as cathode material of lithium ion battery

Layered LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, owing to its excellent electrochemical properties, has been used as cathode material for lithium-ion batteries, especially for hybrid electric vehicles. It has many merits such as high capacity, long cycle life, low cost and little harm to environment. Therefore, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 has become a great concern by scholars on energy and material fields. However, the electronic conductivity and the charge-discharge capacity at high current should be enhanced before any materials modifications. Here, this paper summarizes the main synthetic technologies of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 in recent years, including synthesis methods, doping, surface coating modification, and the future development trends discussed.     

聚阴离子型锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的研究进展

具有聚阴离子型结构的Li₃V₂(PO₄)₃正极材料凭借比容量高、结构稳定性好、工作电压高以及成本低的综合性优势受到了广泛的关注, 被众多专家学者视为下一代锂离子动力电池正极材料的理想之选. 本文对Li₃V₂(PO₄)₃材料的结构、电化学性质、制备方法、存在的问题和解决的方案进行了详细的综述. 同时对Li₃V₂(PO₄)₃正极材料的发展趋势进行了展望.     

钾离子掺杂提高锂离子电池正极锰酸锂性能的微观机制

改善尖晶石锰酸锂的大倍率性能是目前锂离子电池的重点研究方向之一。本研究用高温固相法合成掺K⁺的尖晶石锰酸锂, 研究K⁺提高锰酸锂倍率性能的微观机制。结果表明, 尽管随着电流密度增大, 电极的放电比容量下降, 但掺K⁺提高材料的大倍率性能效果显著, 如最佳掺K⁺量(物质的量分数)1.0%时, 在10C (1C=150 mA·g^-1)下比容量提高了一倍, 远高于0.5C下的1.9%。原因在于掺K⁺后, 首先, 锰酸锂的晶胞体积扩大, Li-O键变长, Li、Mn阳离子混排程度降低, 载流子(Mn³⁺)量增多; 其次, 电极极化和电荷迁移阻抗降低, 提高了材料的充放电可逆性、导电性及锂离子扩散能力; 再者, [Mn₂]O₄骨架更稳定, 减小了电化学过程中内应力变化, 抑制了晶体结构变化和颗粒破碎; 最后, 钾离子掺杂使制备过程中材料团聚, 从而减小电解液与电极的接触面积, 减轻电解液的侵蚀, 抑制锰的溶解。     

锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究进展

综述了最近几年对于锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究。研究的氧化锰锂材料主要有尖晶石结构的ＬｉＭＮ２Ｏ４、Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２以及层状结构的ＬｉＭｎＯ２。对于ＬｉＭＮ２Ｏ４,通过引入适当的杂原子和采用新的溶胶－凝胶法制备复相 可以有效地克服Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ效应所造成的容量衰减现象。Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９display structure     

Improved photoluminescence and ferroelectric properties of (Bi(3.6)Eu(0.4))Ti₃O₁₂ thin films via Li+ doping

(Bi(3.6)Eu(0.4))Ti?O?? (BEuT) thin films with different Li+ doping contents were prepared on fused silica and Pt/Ti/SiO?/Si substrates by chemical solution deposition, and the effects of Li+ doping contents on the photoluminescence and ferroelectric properties of the thin films were investigated in detail. The results showed that an appropriate amount of Li+ doping could effectively improve emission intensities for two characteristic Eu3+ emission transitions of ?D?→?F? (594 nm) and ?D?→?F? (617 nm) compared with BEuT thin films without Li doping. This photoluminescence improvement can be attributed to the dual roles of Li+ ions, one of which is that Li ions can act as co-activators which are helpful to the energy transfer from the host to the Eu3+ ions, leading to a higher quantum yield; the other is that Li ion doping can induce local distortion of crystal field surrounding the Eu3+ activator because Bi3+ and Li+ ions have different ionic radii. In addition, the Li+-doped BEuT thin films had larger remanent polarization than BEuT thin films without Li doping prepared under the same experimental conditions. These results suggest that Li+ doping is an effective way to improve photoluminescence and ferroelectric properties of the (Bi,Eu)?Ti?O?? thin films.