氧化还原石墨烯支撑的硫化锰负极材料

利用氧化还原石墨烯(rGO)优异的物化性质,通过溶剂热法制备了氧化还原石墨烯支撑的硫化锰(MnS/rGO)高性能锂离子电池负极材料。采用XRD和SEM对材料的物相组成和微观形貌进行了分析,并对其电化学性能开展了相关研究。结果发现,在1.0 A/g电流密度下,循环200次后MnS/rGO电极放电比容量为614.1 mAh/g。在10.0 A/g高倍率电流密度下,MnS/rGO电极平均放电比容量为142 mAh/g。由于rGO优异的导电性和机械韧性,复合了rGO的MnS材料增强了表面Mn~(2+)到Mn~(3+)的氧化反应动力学,加速了锂化/去锂化反应和电荷转移能力,缓解了循环过程中材料体积变化,提高了材料结构稳定性,显示出优异的电化学性能。     

单质硫与KS6合成石墨制备S/C复合材料

通过球磨和150℃加热处理,用单质硫与KS6合成石墨合成了硫(S)/碳(C)复合材料。SEM、XRD和比表面积分析表明:复合材料的粒径约为100μm,大部分硫以非晶态分散于碳骨架中,比表面积为0.04 m2/g。循环伏安扫描和恒流充放电测试表明:复合材料的容量利用率高、倍率性能和循环稳定性好。以100 mA/g在1.0～3.0 V循环,复合材料中硫的首次放电比容量为1 715 mAh/g,在室温下第80次循环的放电比容量为1 030 mAh/g。     

Sn-SnSb/石墨和Sn-SnSb/PAn复合材料的电化学性能

以柠檬酸钠为络合剂、NaBH4为还原剂,将Sn(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)盐在水溶液中共还原制得Sn-SnSb合金.将该合金粉分别和石墨、聚苯胺(Pan)按质量比4:1经机械球磨形成Sn-SnSb/石墨、Sn-SnSb/Pan两种复合材料,并将它们作为锂离子蓄电池阳极材料进行电化学性能测试.结果表明,Sn-SnSb/石墨复合材料可逆比容量超过600 mAh/g,而Sn-SnSb/Pan复合材料的可逆比容量也达到542 mAh/g.Sn-SnSb/石墨复合材料的循环性能优于Sn-SnSb/Pan复合材料,同时这两种复合材料的循环性能均优于纯Sn-SnSb.     

铝取代微/纳米结构氢氧化镍的制备及电化学性能

水热法制备了铝取代纳米花瓣状Ni(OH)_2组装体,讨论了铝掺杂量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明:不同铝取代量制备的样品都为α混合相花瓣微球。其在强碱中可稳定存在,铝的掺入提高了放电容量,不同倍率下掺杂样品的放电容量都比未掺杂样品放电容量高,其中9mol%Al取代氢氧化镍具有最优电化学性能,1.0C放电容量(249.8mAh/g)比未掺杂纳米氢氧化镍(182.8mAh/g)提高了36.6%。1.0C和3.0C循环20周后,容量分别衰减0.5mAh/g和6mAh/g,具有良好的循环性能。     

硅/石墨/碳/碳纳米管复合负极材料的电化学性能

以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和沥青为前驱体通过不同程序制备了Si/NG/DC/MWCNTs复合材料(DC为裂解碳)。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了复合材料的组成和形貌结构。恒电流充放电和交流阻抗(EIS)测试表明,纳米管的加入顺序对Si/NG/DC/MWCNTs复合材料的电化学性能有显著的影响。在优化条件下制备的Si/NG/DC/MWCNTs复合材料第二个循环的可逆比容量为654mAh/g,在随后的循环中可逆比容量逐渐增大,最高可逆比容量达706mAh/g,经70个循环后可逆比容量为666mAh/g。Si/NG/DC/MWCNTs电化学性能的提高主要是MWCNTs在一定程度上保持了电极导电网络的完整性。     

草酸铜掺杂DMcT/PAn复合材料电化学性能

掺杂草酸铜之后,DMcT/PAn复合材料的氧化还原峰电位差和电化学阻抗大大减少,氧化还原峰电流增加,首次放电(40 mA/g)比容量由186 mAh/g增加到298 mAh/g,经50次循环后,容量衰减率由68.8%减少到37.3%.研究结果表明:掺杂草酸铜加快了DMcT/PAn复合材料的氧化还原反应,提高了复合材料的放电比容量,改善了循环性能.     

不同方法合成LiVPO4F/C的电化学性能研究

以葡萄糖、NH4H2PO4、V2O5和LiF为原料,分别通过液相法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F/C复合材料,并通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对复合材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,两种方法所合成复合材料均由三斜结构的LiVPO4F与碳组成;液相法所合成的材料首次放电比容量分别为133.7(0.2 C)、124.9 mAh/g(0.5 C)和118.7 mAh/g(1 C),明显高于相同测试条件下固相法所合成材料的首次放电比容量[131.2(0.2 C)、121.4 mAh/g(0.5 C)和104.9 mAh/g(1 C)],并且液相法合成的复合材料循环性能优于固相法合成的复合材料;液相法合成的LiVPO4F/C复合材料具有良好的循环性能和倍率性能,其2 C和5 C的放电比容量分别高达114 mAh/g和98 mAh/g,循环50次后,容量损失率均小于1%。     

中温固相还原法合成LiMn0.85 Cr0.15O1.95F0.05

采用中温固相还原法,合成了锂离子电池用正极材料LiMn0.85Cr0.15O1.95F0.05,并进行了常温(25℃)和高温(55℃)充放电、循环伏安、XRD及SEM等测试.材料在2.0～4.3 V、常温下循环18次后,充电比容量为186 mAh/g,放电比容量为163 mAh/g;在高温下循环9次后,充电比容量为193 mAh/g,放电比容量为151 mAh/g.材料主要为正交型锂锰氧化物,但夹杂着少量四方型锂锰氧化物.     

中温固相还原法合成LiMn0.85 Cr0.15O1.95F0.05

采用中温固相还原法,合成了锂离子电池用正极材料LiMn0.85Cr0.15O1.95F0.05,并进行了常温(25℃)和高温(55℃)充放电、循环伏安、XRD及SEM等测试.材料在2.0～4.3 V、常温下循环18次后,充电比容量为186 mAh/g,放电比容量为163 mAh/g;在高温下循环9次后,充电比容量为193 mAh/g,放电比容量为151 mAh/g.材料主要为正交型锂锰氧化物,但夹杂着少量四方型锂锰氧化物.     

纳米锡/聚丙烯腈热解碳复合负极材料的研究

采用"原位反应-低温裂解"方法,以聚丙烯腈、SnCl2.2 H2O和KBH4为反应物,所得前驱体在300～600℃下煅烧获得纳米锡/热解聚丙烯腈复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)及电化学测试表明:所得产物为热解聚丙烯腈包覆纳米锡颗粒的复合材料,其中锡以纳米球形颗粒(5～30 nm)的形式存在。当PAN与Sn的质量比为1∶5,煅烧温度为500℃时,材料首次充电循环比容量达950.7 mAh/g,30次循环后比容量达449 mAh/g,平均循环比容量衰减率小于1.7%。