锂离子电池纳米正极材料的研究进展

综述了近年来纳米技术在锂离子电池正极材料中应用的最新进展,重点阐述了纳米LiCoO2、LiMn2O4及LiFePO4等正极材料的制备及其性能.纳米正极材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、共沉淀法、模板法及水热法等,电极材料的纳微米化对锂离子电池的电化学性能和循环性能的改善有着显著的意义.     

溶胶-凝胶法制备尖晶石型锰酸锂的研究进展

尖晶石型锰酸锂具有独特的三维锂离子扩散通道,作为锂离子电池正极材料具有良好的充放电循环性能,且具有原材料价格便宜,对环境无污染等优点,使其成为最有希望替代LiCoO2的正极材料。尖晶石型LiMn2O4的制备方法成为近年来研究的重点,其中溶胶-凝胶法具有突出的优越性。简述了溶胶-凝胶法的基本原理,综述了溶胶-凝胶法在锰酸锂的制备及改性上的研究进展。     

锂离子电池正极材料Li1+xV3O8合成技术研究进展

层状的Li1 xV3O8电池正极材料具有比容量高、循环寿命长、价格便宜等优点，有望成为新一代锂离子二次电池的正极材料。综述了层状的Lil xV3O8正极材料的结构、性质、制备技术、掺杂技术、电化学性能以及影响电极材料性能的各因素。其中重点总结了Li1 xV3O8正极材料的制备技术，包括高温固相合成技术、低温合成技术和掺杂技术。指出溶胶-凝胶法和经脱水处理的电极材料在综合性能上取得了一定突破，有望实现产业化生产。     

软溶胶-凝胶法制备锂离子正极薄膜

近年来有关锂离子电池的研究热点之一是氧化物正极材料,综合评述以锂氧钴为代表的各氧化物性能及其电极的制备,得出一种电极制备新廉洁软溶胶－凝胶法,此法优于其它传统法之处 可一步制成电极,预期其在制备微型锂离子电池领域有很大的应用前景。     

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。     

溶胶凝胶法制备尖晶石型LiMn2O4的研究现状及展望

综述了用溶胶凝胶法制备锂离子电池正极活性材料尖晶石型LiMn2O4的方法及其发展方向。溶胶凝胶法制备材料具有贩优越性,研究工作取得了很大进展,但还不够系统深入,工业化尚有较大困难,认为这一领域的研究方向为：溶胶凝胶过程的基础性研究;尖晶石型LiMn2O4正析材料的掺杂改性、低温合成、纳米化和薄膜化;优化工艺过程,降低制备成本,实现工业化。     

溶胶-凝胶法在锂离子电池正极材料制备中的应用与发展

分别介绍了锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、多元复合层状氧化物及磷酸铁锂的溶胶-凝胶法合成。探讨了采用不同元素掺杂来提高比容量和循环稳定性的改性方法。提出了目前溶胶-凝胶法在锂离子电池正极材料制备中存在的问题,并展望了它未来的发展趋势。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的研究进展

磷酸钒锂是一种新型的锂离子电池正极材料,其电化学性能受合成方法及工艺条件的影响.介绍了Li3V2(PO4)3的结构特点及充放电过程的电化学特征.全面综述了采用固相反应法、溶胶-凝胶法及微波法等制备磷酸钒锂的研究现状,并比较了各种方法的利弊.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

磷酸铁锂用作锂离子电池正极材料是当前研究热点之一,由于其性能、价格、安全和环境优势,其应用前景十分看好.首先对晶体结构进行了描述,并综述了近年来各种制备LiFePO4的方法,包括高温固相合成,机械化学法等"固相方法"以及溶胶-凝胶法等"软化学合成法",对各种方法的优缺点进行了分析对比.并且对LiFePO4的改性研究进行了简单的探讨.     

合成方法对LiMn2O4及其衍生物的晶体结构及电化学性能的影响

采用高温固相法、流变相法、溶胶-凝胶-酯化法,分别合成了LiMn2O4、LiCo0.05Mn1.95O4、LiCr0.05Mn1.95O4 9个样品.并结合XRD、SEM和电化学性能测试等手段,研究了不同合成方法对锂离子电池正极材料LiMn2O4及其衍生物的晶体结构、外观形貌和电化学性能的影响.     

溶胶-凝胶法制备LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了锂离子电池正极材料LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05.使用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成材料的结构及物理性能进行了表征.将合成材料作为锂离子电池正极活性材料,考察烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在750℃下烧结温度12h得到了性能较好的LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05,首次放电比容量为120.9mAh/g,35次循环后,其放电比容量仍保持在111.8mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

层状锰酸锂正极材料的掺杂改性及性能

采用溶胶-凝胶法制备层状LiMnO2的正极材料，并对其进行不同比例的过渡元素钴镍镧铈掺杂改性。用XRD以及SEM对其进行物相和表面形貌的分析，同时用锂离子电池模具装配电池以及进行恒电流充放电、循环伏安等电化学测试，分析了掺杂元素对其电化学性能的影响。XRD分析结果表明所合成的锰酸锂材料呈斜方晶系，SEM形貌显示产物为明显的层状结构，循环充放电测试结果表明掺杂2％Ni2％Co6％Ce的层状锰酸锂正极材料的初次放电比容量为161．8mAh／g，循环稳定性较好：而掺杂了6％Co4％La的层状锰酸锂正极材料的初次放电容量为111．5mAh／g，表现了很好的电化学性能。     

水热-溶胶-凝胶法制备钠离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_3/C及其性能研究

分别采用溶胶凝胶法和水热-溶胶-凝胶法合成了钠离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_3/C。用XRD、SEM、恒流充放电等对样品进行了表征。研究表明,两种方法合成的Na_3V_2(PO_4)_3/C样品均为纯相,呈多孔状结构,采用水热-溶胶-凝胶法制备出的Na_3V_2(PO_4)_3/C样品颗粒尺寸更小,更有利于钠离子脱嵌,有利于提高材料的电化学性能。溶胶-凝胶法制备的样品在0.1和2C倍率下首次放电比容量为98.3和31.3mAh/g,水热-溶胶-凝胶法制备的样品在0.1和2C倍率下首次放电比容量高达111.9和94.1mAh/g,电化学性能得到明显改善。     

纳米富锂锰基正极材料的合成及性能研究

富锂层状氧化物材料具有较高的比容量,被认为是下一代先进锂离子电池正极材料。采用丙烯酸热聚合法和柠檬酸溶胶-凝胶法分别合成了纳米富锂锰基正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂,并进行Mg²⁺掺杂改性。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪对制备的正极材料进行形貌和结构表征,并组装成纽扣电池进行充放电性能测试和电化学阻抗谱分析。结果表明,丙烯酸热聚合法合成的正极材料粒径均匀,结晶度更高;与未掺杂样品相比,掺杂Mg²⁺的正极材料首次库伦效率从67.66%提高到73.34%,循环性能显著改善。     

多孔碳添加量对溶胶凝胶-碳热还原法制备磷酸钒锂正极材料的电化学影响

本工作采用一种具有良好导电性能的多孔结构碳材料与磷酸钒锂通过溶胶凝胶-碳热还原法进行复合,研制出一种锂离子电池正极的新型复合材料。新型电极在0.5C倍率下初始比容量为111.0 m A·h·g~(-1),150圈循环容量保持率为99.2%。在10C倍率循环下复合正极仍有79.8m A·h·g~(-1)比容量和71.9%容量保持率,展示出良好的快充/放性能。复合材料的制备工艺简单,其电化学性能优异和较高含量的磷酸钒锂(LVP)含量符合锂离子电池正极材料的产业实用化的要求,该材料的研发为快充电池工业化提供了一种具有实际意义的材料。     

磷酸铁锂的液相合成及改性研究进展

橄榄石结构的LiFePO_4以其高比容量、低成本、环境友好、热稳定性良好等优点而成为一类最具发展前景的锂离子电池正极材料,但电导率和离子扩散率低是制约其在动力电池领域广泛应用的主要障碍.从材料制备和改性等方面综述了近年来国内外利用液相法合成LiFePO_4以及掺杂改性的研究状况,比较了水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法及掺杂对材料性能的影响,认为合成材料的形貌和粒径以及导电剂或少量金属离子的掺杂是提高LiFePO_4电导率的有效方法,指出今后的重点方向是合成工艺的改进和理论的继续深入研究.     

锂离子电池正极负极材料研究进展

近年来,锂离子电池因其优异的特性,发展十分迅速。锂离子电池的优异性能与电池的材料选择,材料的制备工艺等密切相关,可以说,锂离子电池的性能,很大程度上取决于电池的正负极材料以及电解质和隔膜材料的选择和制备。基于这种的重要性,本文对目送２锂离子电池的正极和负极材料的研究进展进行了综合评述。     

基于新型前驱体的溶胶-凝胶清洁工艺制备钴酸锂

以果胶酸为分子模板的溶胶-凝胶技术合成了锂离子电池正极材料LiC0O2,讨论了前驱体的制备工艺和烧结温度对目标产物结构的影响.结果表明,这种方法可以在不使用任何酸碱盐调节的条件下有效低温合成LiCoO2正极材料.     

湿法合成LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2及其性能表征

LiNi0.8Co0.2O2是极为看好的下一代锂离子电池正极材料,以湿法合成可得到成分均匀、颗粒尺寸一致的材料,有效提高电池性能,所以采用共沉法与微粒溶胶凝胶法(PSG)合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2。共沉法先形成-β(Ni,Co)(OH2),然后与计量比的锂混匀,煅烧获得材料。PSG法在制得凝胶的同时发生酯化反应,将当中的镍与钴还原为金属,锂则以碳酸锂形态存在;随后煅烧得到LiNi0.8Co0.2O2。两种方法所得材料进行红外光谱、X射线衍射及XRD精修结构分析、电化学阻抗谱、循环性能等检测。其中X射线衍射鉴定出这两种方法合成物相结晶都良好,XRD精修结构分析、电化学阻抗谱、循环性能测试都表明PSG结构比较优良。     

物理气相沉积制备锂离子电池正极薄膜研究进展

薄膜锂离子电池是锂离子电池发展的最新领域,正极材料的薄膜化是薄膜锂离子电池的重要部分.综述了近年来国内外物理气相沉积在薄膜锂离子电池正极薄膜方面的研究新进展,着重介绍了射频磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束沉积等制备技术的工作原理、特点及发展,并对这些制备技术在锂离子电池正极薄膜制备中的应用进行了分析、比较和评价.