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。     

碳酸盐溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4

以聚丙烯酸和碳酸盐(Li:Ni:Mn＝1.05:0.5:1.5)为主要原料,用溶胶-凝胶法合成了LiNi0.5Mn1.5O4.用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料结构、微观形貌和电化学性能的影响.碳酸盐溶胶-凝胶法可以制备单相尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4,其放电比容量高达134 mAh/g,经45次循环后仍然可保持初始放电容量的98%.     

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。     

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。     

聚丙烯酸法合成锂离子电池正极材料LixMn2O4

以聚丙烯酸为载体通过溶胶凝胶法合成纳米级尖晶石结构的锂离子电池正极材料LixMn2O4(1＜x＜1.12).讨论锂锰摩尔比、烧结温度对产物结构的影响.此外,改进了传统烧结方法,对烧结产物进行回火处理.实验结果表明,烧结温度为550℃时晶化完全,结构完整;当锂锰比为1.082时性能较佳,初始容量为125mAh/g;回火可改善LixMn2O4材料的性能.     

溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn_2O_4

以醋酸锰、硝酸锂为原料,采用乙二胺四乙酸-柠檬酸(EDTA-CA)络合法,制备了正尖晶石型LiMn2O4超细粉末晶体。应用TG-DSC,XRD,CV及恒流充放电测试等手段对前躯体及LiMn2O4粉体进行性能表征,确定了其最终的合成温度为600℃。常温下,组装成半电池,初始放电容量为120.2mAh/g,循环50次后容量保持在70%左右。     

溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶凝胶法合成了不同温度下的锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05.使用X射线衍射对合成材料的结构进行了表征.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℃T烧结温度12h得到了性能较好的LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05,首次放电比容量为109.7mAh/g,50次循环后,其放电比容量仍保持在101.6mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

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.     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的制备及改性研究进展

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)由于安全性能好、循环寿命长、原材料来源广泛、无环境污染等优点被公认为是最具发展潜力的锂离子动力与储能电池正极材料。综述了近年来磷酸铁锂正极材料在制备和改性方面的最新进展。在此基础上,提出了磷酸铁锂正极材料未来的主要研究和发展方向。     

废旧锂离子电池溶胶-凝胶法制备钴铁氧体的研究

以硫酸加双氧水溶解废旧锂离子电池所得的溶液为原料,以酒石酸为凝胶剂用溶胶-凝胶法制备出具有尖晶石结构的钴铁氧体,借助于XRD、振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究.研究表明,制备钴铁氧体的适宜条件为:酒石酸和总金属离子的比例为2:1,pH值=8.2,煅烧温度为500℃,煅烧时间为2h.所得样品的剩余磁化强度为23.5kA·m-1,饱和磁化强度为67.7kA·m-1,矫顽力为45.2kA·m-1.     

溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂正极材料

以FePO4·4H2O、LiOH·H2O、草酸为原料,以葡萄糖为碳源,采用溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法进行表征,并将材料组装成电池研究其电化学性能。结果表明:以葡萄糖为碳源,采用溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂正极材料具有单一的橄榄石型晶体结构,充放电平台平稳。葡萄糖添加量为5.9%时,材料的充放电比容量和循环性能较高,室温下,0.1C和0.2C首次放电比容量达143.3mA·h/g和133.7mA·h/g,循环50次后仍保持在134.2mA·h/g和124.5mA·h/g。     

锂离子电池正极材料LiNiO2的研究进展

综述了锂离子电池正极材料LiNiO2的研究进展,对LiNiO2的特点、合成方法、改性进行了详细的介绍.     

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCcO2、LiNiO3、LiMn2O4及其衍生物的热稳定性，众多研究者提出了不同的反应机理，认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充／放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。     

锂离子电池球形正极材料的研究进展

球形化可以提高锂离子正极材料的压实密度、体积比容量并改善其加工性能和极片的质量。简要介绍了球形材料的特点,综述了球形LiCoO2、LiNixM1-xO2、LiMn2O4、LiFePO4等的制备及其性能,展望了球形正极材料的应用前景。     

环境友好型锂离子电池正极材料 LiFePO4的制备方法

橄榄石型磷酸铁锂( LiFePO4)由于价格低廉、热稳定性好、比容量高、循环寿命长、环境友好等优点被公认为最具发展潜力的锂离子电池正极材料.介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的晶体结构和工作原理,概述了LiFePO4的制备方法.最后,分析了国内外LiFePO4的生产现状,指出了正极材料LiFePO4在发展过程中存在的问题,并展望了其应用前景.     

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。     

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

对常见正极材料的热稳定性进行了综述,通过对正极材料的DSC数据的比较,可见表面包覆可以提高正极材料的热稳定性,原因是包覆材料能有效抑制活性材料和电解液的直接接触,减少热量的产生,提高电池的安全性.     

锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的研究进展

硅酸铁锂(Li2FeSiO4)作为一种新型的锂离子电池正极材料,由于其高比能量、价格低廉、环境友好、安全可靠,且硅酸盐储量丰富等特点,具有良好的应用前景.综述了Li2FeSiO4的晶体结构和充放电机理,着重叙述了固相合成法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微波合成法等工艺合成Li2FeSiO4的研究进展,对各种方法的优缺点进...     

全固态薄膜锂离子电池正极材料研究进展

全固态薄膜锂离子电池是锂离子电池的最新研究领域,正极材料的薄膜化成为锂离子电池的重要组成部分和研究热点.主要综述了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、v2O5、金属磷酸盐化合物等薄膜正极材料近几年来在材料改性、制备工艺等方面的研究状况,并展望了其发展趋势.     

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.