碳氮包覆共Li4Ti5O12的电化学性能

采用以商品化的钛酸键为原料加入固态碳氮源进行碳氮包覆.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒电流充放电测试分析研究了材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明:经过物相分析,碳氮包覆没有改变纯相Li4Ti5O12的晶体结构,碳氮均匀分布在Li4Ti5O12的表面;经过电化学测试,其中LTCN4的倍率性能最好,在0.5 C、1 C、2 C和5C的放电比容量分别为165.5、160.8、146.9和101.5 mAh/g,经过100次循环后,LTCN4在2C、5C下分别从147.6、102.5 mAh/g降到144.1、101.5 mAh/g,容量保持率分别为98％、99％.     

锂离子蓄电池负极材料Co3O4的制备及性能

采用机械球磨制备了不同粒径的锂离子蓄电池负极材料Co3O4。经过长时间的机械球磨后材料混合均匀,颗粒尺寸被粉化至2.08μm。电化学性能测试表明随着球磨时间的不同,颗粒尺寸的细化,材料的首次嵌锂容量从945mAh/g提高到1018mAh/g,脱锂容量也由406mAh/g提高到632mAh/g。减小Co3O4粒度不仅可以提高Co3O4的可逆容量,而且改善了Co3O4的循环稳定性。过渡金属氧化物Co3O4作为锂离子蓄电池负极材料具有一定的应用前景。     

聚乙二醇包覆纳米Fe3O4颗粒的制备及表征

采用化学共沉淀法制备了聚乙二醇(PEG4000)包覆的纳米Fe3O4颗粒,然后分散于水中制成磁性液体,研究了PEG用量对磁性液体稳定性的影响。粒度测试和形貌分析表明,PEG包覆的纳米Fe3O4颗粒平均粒径为30nm,包覆层厚度约5～10nm,粒径分布较窄。红外光谱分析表明,PEG与纳米Fe3O4主要以氢键结合,结合差热和电镜分析,认为颗粒的分散作用主要是空间位阻作用,PEG用量为15wt%的纳米Fe3O4颗粒的PEG包覆量约为9wt%。吸光度测试表明,随着聚乙二醇用量的增加,悬浮液的稳定性提高,用量15wt%时,悬浮液分散稳定性最好,包覆样的饱和磁化强度为57A·m2/kg,具有良好的超顺磁性。     

锂离子电池负极材料AB_2O_4的制备及电化学性能

介绍了一类复合氧化物锂离子电池负极材料AB_2O_4(A=Co,Zn,Ni;B=Mn,Co,Zn)。综述了该系负极材料的研究现状,对各种材料的合成方法及电化学性能进行总结和探讨,展望了该系材料的发展趋势。     

空心Fe_2O_3微球负极材料的制备及电化学性能研究

以FeCl_3·7 H_2O和尿素为原料,采用水热合成法制备了空心Fe_2O_3微球。探讨不同合成温度对样品形貌的影响,利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)等分析技术对样品的结构、形貌进行了系统的研究,采用恒流充放电等方法测试了材料的电化学性能。结果表明:空心Fe_2O_3微球由二维纳米片自组装而成,当合成温度为200℃时,制备的样品具有良好的电化学性能,电流密度为200 m A/g,首次放电比容量为1 415 m Ah/g,可逆比容量为955m Ah/g,具有较好的循环性能和倍率性能。     

Fe_3O_4/C纳米材料的简易制备及其电化学性能

以三氯化铁FeCl_3·6H_2O、尿素CO(NH_2)_2和葡萄糖为原料采用一步水热法制备出前驱体,经过热处理后制备出了Fe_3O_4/C纳米材料。当热处理温度为500℃时前驱体分解为Fe_3O_4/C材料,热处理温度升高到600℃时产物中有FeO和单质Fe出现。所制备的Fe_3O_4/C纳米材料的电化学性能优于商品化纳米Fe_3O_4,600℃下热处理产物循环稳定性最好,在0.2 C的电流密度下循环100次后可逆比容量为648 mAh/g,这可能是由于原位生成的单质铁增加了电极颗粒之间的导电性。     

基于聚丙烯酰胺制备的硅碳负极材料及性能

为获得工艺和电化学性能俱佳的硅负极材料,以丙烯酰胺和硅粉为原料通过简单的合成工艺制备了一种复合物。借助X射线衍射技术、粒径分析和扫描电镜对该材料进行表征,结果表明制备的材料成分为硅、碳复合物,平均粒径为5.07μm,位于商用锂离子电池要求的负极材料粒径范围,具有出色的工艺性能。将该材料匹配高镍三元材料组装成纽扣电池进行电化学测试,它又表现出优异的电化学性能。其初始库仑效率为81.5%,放电比容量高达1 200 mAh/g以上。在1 C(1 200 mA/g)充放电速率下经过50个循环,容量保持率高于99%。鉴于其优良的工艺和电化学性能,该材料可望在高比能动力锂离子电池中广泛应用,推动我国新能源产业的发展。     

碳包覆尖晶石LiMn2O4的制备及电性能

以碳凝胶为添加剂,采用熔融浸渍法合成碳包覆的尖晶石型LiMn2O4。通过X射线衍射和扫描电镜对材料的晶体结构和表观形貌进行了分析,结果显示所制备的材料是纯尖晶石结构,碳包覆的LiMn2O4颗粒无团聚现象。室温下,对碳包覆的LiMn2O4进行电化学测试,结果表明:以0.5C、1C、2C倍率进行充放电测试的首次放电比容量分别为119.5、114.7、108.0mAh/g;此外,碳的包覆增强了颗粒间的导电性,减少了LiMn2O4与电解液的接触面积,抑制了Mn的溶解,提高了电池的循环稳定性。交流阻抗测试表明,碳包覆可以降低电极反应过程中的电荷转移电阻。     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能

以酚醛树脂为碳源,采用机械球磨-热解工艺将硅和石墨复合制备出硅碳负极材料。通过XRD、SEM、恒流充放电、交流阻抗表征。结果表明:硅、石墨是以物理方法复合的,复合过程未发生化学反应产生新相。球形硅颗粒与石墨片交错排列,形成具有一些孔洞的网状结构,在一定程度上改善了材料的循环稳定性,以及提高其库仑效率。交流阻抗测试揭示出随着循环次数的增加,电极材料的SEI膜阻抗和电荷传递阻抗变大是造成其循环稳定性和库仑效率降低的主要原因。     

纳米NiO负极材料的制备及电化学性能

分别用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在500℃下煅烧2 h,得到NiO。用XRD、SEM、充放电和交流阻抗测试对NiO的结构、形貌和性能进行分析,探讨了嵌脱锂行为。用乳液沉淀法制备的纳米NiO材料更均匀、粒径更小。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V循环,第30次循环时,用乳液沉淀法和直接沉淀法制备的材料的充电比容量分别为427.3 mAh/g、325.0 mAh/g,容量保持率分别为76.9%、39.9%。     

碳包覆硅/碳复合材料的制备与性能研究

为提高锂离子电池商容量Si/C复合负极材料的电化学性能,采用喷雾干燥法制备了核壳结构的碳包覆Si/C复合材料.碳包覆Si/C复合材料为近球形颗粒,形貌规整,粒度分布均匀,呈正态分布,其物相结构和嵌脱锂的电化学反应与Si/C复合材料保持一致.碳包覆后,减小了充放电过程中复合材料电极的极化,电压滞后现象得到了显著的改善.碳包覆Si/C复合材料的最大放电比容量为512 mAh/g,略低于包覆前的材料,但循环稳定性大大提高,50次循环后的容量保持率为96%.     

硅碳复合负极材料的制备及其性能

分别采用乳化沥青和固体粉末沥青为包覆剂制备了硅碳锂离子电池负极材料,对材料进行了XRD、SEM表征,以及进行了循环伏安法等测试。使用乳化沥青为包覆剂制备的硅碳复合负极材料为类球状,形貌规整,首次容量为522mAh/g,效率达88.8%,循环10次后平均每周容量衰减1.6mAh/g。使用固体粉末沥青为包覆剂制备的硅碳负极材料为无规则形状,首次容量为480mAh/g,首次库伦效率为87.9%,循环10次后平均每周容量衰减1.9mAh/g。使用乳化沥青为包覆剂整体性能要好于使用固体粉末沥青为包覆剂制备的硅碳复合负极材料。     

锂离子电池负极材料——树脂包覆石墨的性能

石墨作为锂离子电池的负极材料具有高的脱嵌锂容量及平坦且低的（相对于锂金属）电压特性,但也存在一些问题,如在高倍率充放电性能及与电解质的相容性方面。本工作制备并研究了环氧树脂包覆石墨制备的复合碳材料。当用这种复合碳材料作为锂离子电池的负极时,它的无序结构的焦炭壳层防止了石墨核心材料在插锂过程中的剥落现象,改进了锂离子在阳极材料中的扩散性能。这种材料与石墨相比,不仅保留了石墨具有较高的插锂容量的特性,并且大大改进了其与电解质溶液的相容性和动力学性能,当这种复合碳材料用１Ｃ充放电时,仍保持有２００ｍＡｈ／ｇ的容量。     

锂离子电池用碳负极材料

本文比较了锂离子电池中所应用的各类碳材料的结构.综述了碳材料贮锂机理的几个主要观点。指出利用聚合物及其纳米复合材料作前驱体,适当条件下进行结构预控,是获得高产量、低成本、强贮锂能力碳材料的有效手段.     

碳包覆Sn-Co合金作为锂离子电池负极的研究

将锡钴合金粉末与葡萄糖混合均匀,在气氛保护炉中加热使葡萄糖碳化,碳化后所得无定形碳包覆在锡钴合金颗粒表面,作为锂离子电池负极材料。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)检测复合材料的相结构和表面形貌,发现原料配比对形貌和粒度有明显影响。将复合材料组装成模拟电池,测试其电化学特性。结果表明,原料配比、复合材料中碳含量及其分布对材料形貌、粒度和电池性能具有很大的影响,随着碳含量增加时,复合材料更趋于致密,同时能抑制合金颗粒长大。碳含量在6.53%时首次放电比容量606 mAh/g,库仑效率67%。     

锂离子电池生物碳负极材料的制备及应用进展

负极材料对于锂离子电池的电化学性能至关重要。近年来,生物碳由于高丰度、可再生、低成本和高孔隙率等特性,作为锂离子电池负极材料被广泛研究。首先阐述了生物碳的形成机理,然后总结了生物碳材料的制备方法并讨论了生物碳负极材料电化学性能的影响因素。在此基础上对生物碳及其复合材料在锂离子电池负极材料领域的研究进展进行综述。     

石油沥青包覆对石墨负极电化学性能的影响

将沥青煤油溶液过滤后,与天然球化石墨充分混合,蒸发溶剂后真空炭化,获得锂离子电池用沥青包覆天然石墨负极材料,实验研究发现当沥青包覆量在一定范围内时,可明显降低天然石墨的比表面积,提高石墨负极材料的循环性能,同时石墨负极材料的可逆容量及首次充放电效率明显提高.当包覆量为8%时,炭化温度为1 100℃,首次充电比容量为367 mAh/g,首次库仑效率为94.5%,循环20次后可逆容量保持率为92%.可见沥青包覆改性后,天然石墨材料的电化学性能得到明显改善.     

Co/SiO_x/C复合负极材料的制备及电化学性能研究

以CoCl2·6 H2O、正硅酸乙酯(TEOS)、蔗糖为原料,水热法制备Co/SiO_x/C复合负极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及恒电流充放电测试等方法研究了热处理温度和Co/Si摩尔比对复合材料组成、颗粒形貌和电化学性能的影响。结果表明,煅烧温度为500℃、Co/Si摩尔比为1/5时制备的复合材料表现出优异的循环性能和较高的比容量,50次循环后可逆比容量保持在763.1 m Ah/g。随钴元素含量的增加,复合材料的首次库仑效率有所提高。