高库仑效率的锂离子电池负极材料炭包覆锂化钛酸锂

利用纳米TiO2颗粒和Li2CO3为原料,分别在不添加及添加中间相沥青的情况下通过固相反应制备出Li4Ti5O12及炭包覆的锂化钛酸锂Li4+x Ti5O12/C。Li4Ti5O12颗粒尺寸在0.5～3μm之间,而Li4+x Ti5O12/C颗粒尺寸比较均匀,在200～500 nm之间,且颗粒表面包覆了一层厚度约2 nm的炭层。充放电研究表明,Li4Ti5O12的可逆容量较低,而Li4+x Ti5O12/C则具有非常高的可逆容量、循环稳定性及容量保持率。同时,Li4+x Ti5O12/C可提供Li+补偿首次不可逆容量损失,导致首次库仑效率超过100%。Li4+x Ti5O12/C中预储锂量随碳源量的增加而增加,在碳源量5%条件下制得的Li4+x Ti5O12/C的首次脱锂容量超过嵌锂容量24.2 mAh·g-1。Li4+x Ti5O12/C有望消除锂离子全电池的首次不可逆容量损失并提高其容量。     

炭材料在锂离子电池负极材料钛酸锂中的应用

以钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂,LTO)为负极的锂离子电池具有高安全性、高稳定性、长寿命等特点,但同时存在能量密度低、高倍率充放电性能差、胀气等不足,这是由于LTO本身容量低、平台电位高,导电性差,易与电解液发生反应导致的。研究表明,使用含炭材料(如传统炭材料、含碳有机物、新型炭材料等)对LTO电极材料进行包覆可以较好地控制LTO晶粒长大、提高导电性和抑制胀气。本文主要介绍了炭材料的存在对LTO电极材料性能的影响,以及LTO/C复合电极材料制备方法及未来发展趋势。     

锂离子电池负极材料钛酸锌锂的研究进展

报道了钛酸锌锂材料研究现状。对钛酸锌锂的结构与性能、合成方法和改性方法进行阐述。最后对钛酸锌锂负极材料进行总结和展望。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

尖晶石型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))作为锂离子电池负极材料具有平稳快速的充放性能和优良的循环性能,与商品化碳材料相比其安全性和电化学性能更胜一筹,被广泛应用于现代电子移动设备、新能源汽车与各类储能系统等方面。因而,被认为是最具有发展潜力的电池负极材料之一。重点概述了尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备方法和优缺点以及尖晶石Li_4Ti_5O_(12)的掺杂改性研究,并对其发展前景进行了展望。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

尖晶石型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))作为锂离子电池负极材料具有平稳快速的充放性能和优良的循环性能,与商品化碳材料相比其安全性和电化学性能更胜一筹,被广泛应用于现代电子移动设备、新能源汽车与各类储能系统等方面。因而,被认为是最具有发展潜力的电池负极材料之一。重点概述了尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备方法和优缺点以及尖晶石Li_4Ti_5O_(12)的掺杂改性研究,并对其发展前景进行了展望。     

锂离子电池负极材料用包覆石墨复合微粉及其研究

介绍了包覆石墨微粉负极材料及核壳模型概念，其优点和现阶段的研究现状，包覆石墨复合微粉由于其能在一定程度上克服石墨材料的缺点，有望能成为最实用的负极材料。     

柠檬酸包覆钛酸锂负极材料的改性研究

采用柠檬酸(C6H8O7·H2O)作碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料,利用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了柠檬酸添加量对材料结构和形貌的影响。研究结果表明:添加不同量的柠檬酸,所制备的样品均为尖晶石型结构。随着柠檬酸添加量的增加,材料颗粒粒径逐渐增大,分布更加均匀,团聚也逐渐加剧。在1.0~2.5V的电压范围内,对样品进行恒流充放电测试,柠檬酸(C6H8O7·H2O)的添加量为6%时,制备的Li4Ti5O12/C复合材料具有最佳的电化学性能,0.2C和1C的放电比容量分别为171.3m Ah/g和165.4m Ah/g。     

锂离子二次电池炭负极材料的插锂机理

综述了有关锂离子二次电池炭负极材料插锂行为的报道,由于各种炭负极材料的结构性能不同,表现在插锂行为上存在很大差异。这些插锂机理主要有:经典的石墨层间插入式化合物的插锂机理、多层锂机理、层—边端—表面储锂机理、碳—锂—氢机理、微孔储锂机理、锂分子Li_2的形成机理及其他插锂机理。     

以酚醛树脂热解炭包覆天然鳞片石墨的复合材料作为锂离子二次电池负极材料

以酚醛树脂包覆天然鳞片石墨后进行热处理,将所制备的不同热解炭包覆层厚度和不同最高热处理温度（ＨＴＴｍａｘ）的复合材料作为锂离子二次电池的负极,以金属锂片作为对电极,在１Ｍ ＬｉＰＦ６／ＥＣ＋ＤＥＣ（１：１）电解液中考察了其恒电流充、放电特性和粉末微电极循环伏安特性。     

酚醛树脂包覆石墨作为锂离子二次电池炭负极材料的研究

为改善石墨的充放电特性及与电解质相容性，以酚醛树脂包覆天然鳞片石墨，在惰性气氛下以不同的炭化条件对包覆材料进行炭化处理，将所制备的复合材料作为锂离子二次电池的负极，以金属锂片作为对电极，在1mol/L LiPE6/(EC DEC)(1:1)电解液中考察了其恒电流充放电特性。同时，对部分复合材料进行了元素组成，真密度，X射线衍射分析。     

锂离子电池硅氧负极预锂化研究进展

硅氧负极材料(SiO_x)比容量是石墨的近4倍,被视为最有前景全面商用的下一代锂离子电池负极材料,但首次Goulombic效率(ICE)偏低这一问题长期困扰着Si O_x的应用。预锂化能使Si O_x的ICE上升,提高锂离子电池系统能量密度,为Si O_x全面应用铺平道路。本综述概述了近年来Si O_x负极预锂化的应用及研究进展,按照技术特点分类介绍了预锂化技术的最新研究进展,并列举了其中的典型方案与效果,重点讨论其反应机理、面临的挑战及潜在解决方案等,还对未来预锂化技术的发展进行了展望,供后续的研究与工业化参考借鉴。     

提高锂离子电池炭负极材料性能的表面处理方法

综述了锂离子电池炭负极材料表面的研究和开发现状。着重就炭负极材料表面处理中的包覆、成膜和化学方法进行了归纳的引述。     

二次锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

Li4Ti5O12由于其长的循环寿命及高的安全性能,成为二次锂离子电池,特别是动力电池的优秀候选材料.本文综述了负极材料Li4Ti5O12的结构、合成方法、物理特性和电化学性能,着重介绍了各种元素的掺杂对Li4Ti5O12循环容量、充放电电压平台及高倍率性能的影响.     

锂离子电池炭负极材料的研究概况

综述了作为锂离子电池炭负极材料的石墨类、非石墨类、纳米材料等方面的研究成果，介绍了上述各种材料的特点。通过对石墨类材料的改性，在炭材料中形成纳米级孔、洞、通道等都可能提高锂的可逆贮量和减少不可逆容量损失，有利于负极比容量的提高，从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的制备与研究

以四氯化钛、氢氧化锂为原料,采用模板法,获得前躯体（Li1.81H0.19）Ti2O5·0.262 5TiO2,再通过煅烧,得到纳米钛酸锂（Li4Ti5O12）。最佳制备工艺条件为：模板∶钛（摩尔比）为4∶1,700℃煅烧1 h。采用TEM电镜观测的粒度达到10~100 nm,XRD拟合粒径5~30 nm,比表面积达100~600 m2/g。     

大容量锂离子电容器用锂化硬炭负极

采用硬炭与锂源自放电这种简单的预锂化方法可使锂嵌入硬炭,而后以预锂化硬炭和活性炭分别为负极和正极组装了锂离子电容器,研究了负极预锂化时间对锂离子电容器比容量的影响,结果表明随着预锂化时间的延长,比容量先增大后减小,15 h为最适宜预锂化时间.经过15 h预锂化的锂离子电容器具有最高的能量密度(97.2 Wh·kg^-1)和功率密度(5 412 W·kg^-1)、最小的阻抗和良好的循环性能(1 A·g^-1的电流密度下循环1 000次后,能量保持率为91.2%).三电极数据表明锂离子电容器优异的电化学性能源于正负极材料各自处于合适的工作电压区间.     

锂离子二次电池炭负极材料

综述了锂离子二次电池用炭负极材料:石墨、各种体系炭纤维、石墨化中间相炭微球、焦炭、热解炭的结构与电性能等特点,并通过比较选择出最适宜的炭负极材料。     

锂离子电池用硅基负极材料研究进展

硅基负极材料由于出色的储锂容量被认为是最有潜力的锂离子负极材料,但其较差的电导率及脱嵌锂过程中巨大的体积变化导致其循环稳定性较差.本文概述了硅/炭复合负极材料和氧化亚硅复合负极材料的改性方法及研究进展,及其预锂化技术、黏结剂、电解液及添加剂研究等,并对硅基负极的研究现状进行总结及展望.     

锂离子电池炭负极材料表面改性的研究进展

从炭负极表面结构的角度探讨了表面改性对锂离子电池炭负极嵌锂性能的影响。综合了用于锂离子电池负极炭材料的各种表面改性方法，并着重就表面改性中的包覆、成膜和化学方法进行了归纳和引述，并评价了各种表面改性方法的优缺点。     

锂离子电池材料钛酸锂钠的研究进展

Na₂Li₂Ti₆O₁₄电池具有较低的电位平台（1.3 V）以及经济成本低的特点,对便携式电子设备、能源汽车、生态环境等领域具有重大意义。由于钛酸锂钠电池固有离子电导率低的特点,因此提高钛酸锂钠电池锂离子扩散系数是目前研究中的主流方向,为此综述了钛酸锂钠的结构特点以及合成方法对钛酸锂钠材料粒径、形貌及电池电化学性能的影响;对比了不同掺杂离子和表面包覆改性对钛酸锂钠电池的放电比容量、循环性能及离子扩散系数的影响。掺入适量元素铌具有更高的锂离子扩散系数;包覆碳纳米管有更大的容量保持率,更有助于进一步提高钛酸锂钠电池电化学性能。