多孔LiFePO4正极材料的研究进展

锂离子电池是高效、清洁的储能装置,在便携式电子产品、储能设施和电动汽车等领域具有广泛的应用前景,对于缓解能源危机和环境污染具有重要意义。橄榄石型LiFePO_4是最有前途的锂离子电池正极材料之一。然而,相对低的本征电子电导率与锂离子扩散速率限制了LiFePO_4倍率性能的发挥,阻碍其在动力锂离子电池领域的大规模商业化应用。纳米化是一种能有效改善LiFePO_4倍率性能的方法,但纳米粒子存在表面能高,易团聚结块,性能衰减较快等问题。近些年的研究表明,三维多孔结构的LiFePO_4兼具纳米与微米级活性材料的优点,是LiFePO_4正极材料的研究热点和重要的发展方向。本文从合成方法、形貌结构、电化学性能以及结构—性能关系等方面系统总结多孔LiFePO_4材料的研究进展,并展望其发展前景。     

Antimony-based intermetallic compounds for lithium-ion and sodium-ion batteries: synthesis,construction and application

The development of alternative electrode materials with high energy densities and power densities for batteries has been actively pursued to satisfy the power demands for electronic devices and hybrid electric vehicles. Recently, antimony(Sb)-based intermetallic compounds have attracted considerable research interests as new candidate anode materials for high-performance lithium-ion batteries(LIBs) and sodium-ion batteries(SIBs) due to their high theoretical capacity and suitable operating voltage. However, these intermetallic systems undergo large volume change during charge and discharge processes, which prohibits them from practical application. The rational construction of advanced anode with unique structures has been proved to be an effective approach to enhance its electrochemical performance. This review highlights the recent progress in improving and understanding the electrochemical performances of various Sb-based intermetallic compound anodes. The developments of synthesis and construction of Sb-based intermetallic compounds are systematically summarized. The electrochemical performances of various Sb-based intermetallic compound anodes are compared in its typical applications(LIBs or SIBs).     

锂离子电池的工作原理与关键材料

锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点,被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面,不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展.简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理,从材料结构和储锂机制方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状,介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电...     

Hydrothermal Preparation of Homogeneous Cobalt Oxide Nanomaterials as Stable Anodes for Superior Lithium Ion Batteries

In this study,uniform Co_3O_4 nanoparticles are prepared via a simple and facile hydrothermal synthesis without calcination treatment.When the Co_3O_4 nanomaterials are investigated as anodes for lithium ion batteries,a good electrochemical property is achieved.Particularly,the reversible capacity of the as-synthesized Co_3O_4 nanoparticle has a significant growth from383 mAh g~(-1) of the initial cycle to 471 mAh g~(-1) of the 300 th cycle at 2 A g~(-1).Moreover,when it recovers to 50 mA g~(-1) after different current densities,a superior reversible capacity of 695 mAh g~(-1) can be reached.Such favorable electrochemical properties will make the as-obtained Co_3O_4 have a good application prospect as anode material for lithium ion batteries.     

Ultrathin Al_2O_3-coated reduced graphene oxide membrane for stable lithium metal anode

Lithium(Li) metal has been considered as the most attractive anode materials for Li-ion batteries(LIBs)due to its high theoretic specific capacity. The formation of unstable solid electrolyte interphase(SEI) and dendritic Li on the metal anode, however, hindered its practical application. Herein, to address the issues, a Li-free electrode with ultrathin Al_2O_3 coated on reduced graphene oxide(rGO) membrane that covers a Cu foil current collector was developed. The composite electrode exhibits excellent interfacial protection of lithium metal deposited between Cu foil and rGO electrochemically. Firstly, it affords good Li~+ permeability from the electrolyte. Secondly, the ultrathin Al_2O_3 has sufficient mechanical strength to inhibit the penetration of Li dendrite. Li metal was observed uniformly deposited between rGO membrane and Cu collector, and stable cycle performance of Li plating/stripping with Coulombic efficiency of ~91.75% at the 100 th cycle is achieved in organic carbonate electrolyte without any additives.     

多元稀土掺杂锂锰氧正极材料的结构及性能表征

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电池性能测试系统研究了多元稀土掺杂锂锰氧正极材料的相结构、形貌,并对其活化性能、循环稳定性能进行了表征。结果表明:采用Pechini法合成多元稀土掺杂LiMn2O4样品时,只有将掺杂元素的含量严格控制在一定范围内,所合成的LiMn2O4、LiLa0.03Mn1.97O4、LiLa0.012Ce0.012Mn1.976O4、LiLa0.012Nd0.012Mn1.976O4、LiCe0.012Nd0.012Mn1.976O4样品才具有纯尖晶石型LiMn2O4结构。当稀土掺杂元素含量较高时,所合成的LiLa0.015Ce0.015Mn1.97O4、LiLa0.015Nd0.015Mn1.97O4、LiCe0.015Nd0.015Mn1.97O4样品由LiMn2O4相及微量杂质相CeO2、Nd2O3、CeO2+Nd2O3组成。所有样品呈规则的近球形或球形,其粒径范围为0.5～2.8μm。适量的稀土元素掺杂将使LiMn2O4材料的初始容量减小、充放电效率及循环稳定性能增加,LiCe0.012Nd0.012Mn1.976O4样品具有较好的综合电化学性能,其初始容量为123.5mAh/g,经30次循环充放电后的容量为113.2mAh/g,为相同条件下LiMn2O4样品放电容量的1.27倍。     

硅基锂离子电池负极材料研究进展

作为锂离子电池负极材料,硅基材料具有较高的理论比容量、适中的嵌/脱锂电位、与电解液反应活性低等特点,成为最有前景的锂离子电池负极材料之一。然而由于其巨大的体积效应和较低的导电性导致其商业化应用具有相当的挑战性。本文综述了近年来为改善硅基材料的缺点而做的一些研究,展望了硅基材料作为锂离子电池负极材料的发展趋势。     

水系电解质锂离子电池研究

水系电解质锂离子电池很有希望成为一种走向实用化的新型绿色电源,因为它比非水电解质锂离子电池和传统水系电解质二次电池具有突出的优点,如安全性好、制作成本低、无环境污染、生产环境良好、功率高等。本文归纳了近年来国内外在该领域研究的几种电极体系。并且对各种相关电极材料的研究进展进行了综述,介绍了水系锂离子电池性能衰减机理的研究现状,并对目前其存在的主要问题及发展前景进行了展望。     

锂离子电池锑基负极材料研究进展

锑具有首次嵌／脱锂容量大等优点，是制备大容量高安全性锂离子电池负极潜在的优良材料。本文介绍了此系列材料的制备方法、特性及其用途。     

氮掺杂纳米碳改性LiFePO4正极材料的研究进展

锂离子电池是一种高效、清洁的储能装置,在便携式电子产品、储能设施和电动汽车等领域具有广泛的应用前景,对于缓解能源危机、环境污染和优化能源结构等方面具有重要意义。橄榄石型LiFePO_4是最有前途的锂离子电池正极材料之一,但较低的本征电子电导率与锂离子扩散速率限制了其高倍率性能的发挥及在锂离子动力电池中的广泛应用。纳米碳材料,尤其氮掺杂的无定形纳米碳、碳纳米管以及石墨烯等具有电子电导率高,比表面积大,亲和力强以及热、化学稳定性好等特点,在改善LiFePO_4材料性能方面显示出独特的优势。本文从掺杂方法、形貌结构、电化学性能等方面总结氮掺杂纳米碳改性LiFePO_4正极材料的研究进展,并展望其发展前景。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展，包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物；分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题；阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

Ag+-掺杂锂钒氧化物的合成及其电化学性能

报道了用V2O5湿凝胶、Li2CO3和Ag2CO3通过液相反应合成用于锂离子电池正极材料的Ag -LiV3O8.其前驱体和产品分别利用热分析(DTA-TG)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)技术进行表征.其电化学性能通过恒电流充放电、循环伏安法和交流阻抗技术进行研究.实验表明,活性材料在不同的放电倍率和1.8～3.6 V的电压范围内具有较高的首次放电容量;在0.15 C循环250次后保持180 mAh/g的放电容量.     

50 Ah Բ��������ӵ���о�

 锂离子蓄电池是20世纪90年代初发展起来的先进蓄电池,它具有比能量大、电压高、寿命长、无污染及无记忆效应等特点。几年来,从电极活性物质、电极制作工艺、电液、隔膜、卷绕工艺、焊接工艺及安全性等方面对50 Ah圆柱形锂离子蓄电池进行大量的研究。现电池额定容量为50Ah,比能量达147Wh/kg以上,放电特性、短路、过充和针刺以及荷电保持能力、循环寿命及贮存性能有明显的改善。这种大容量锂离子蓄电池目前主要作为水下兵器用电源,将来也可以用在电动汽车和航天等领域,是一种很有发展前景的先进电源。     

锗基锂离子电池负极材料的制备及研究进展

随着便携式电子产品及电动汽车的快速发展,提高锂离子电池能量密度和功率密度的研究日益增多,其中负极材料作为锂离子电池必备部件之一已成为重要的研究方向。商用的石墨负极因理论容量较低限制了其应用,锗具有较高的理论比容量和优异的物理化学性质,成为锂离子电池负极材料的研究热点。本文介绍了不同形貌和组成的锗基纳米负极材料的制备方法以及国内外的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

纳米结构尖晶石型锂离子电池电极材料的研究进展

综述了近年来纳米结构尖晶石型锂离子电池电极材料（LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4和Li4Ti5O12）的研究进展,重点对纳米结构与电化学性能之间的关联性进行了总结和探讨,并对纳米结构电极材料的发展前景进行了展望。     

改性钛酸锂负极材料的研究进展

尖晶石型钛酸锂作为锂离子电池负极材料,在充放电过程中其晶体结构不会发生改变,不可逆容量损失较小,被称为＂零应变＂材料。它具有循环寿命长、充电过程快、安全性高等特性,符合下一代锂离子电池的要求。本文综述了钛酸锂负极材料的研究近况,着重阐述了纳米化、引入导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等方法对钛酸锂进行改性,探究对其电性能的影响和以后的发展方向。     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的原位水解合成与表征

以TiCl_4水溶液和LiOH·H_2O为原料,采用原位水解与后续热处理相结合的方法制备尖晶石型锂离子电池用负极材料Li_4Ti_5O_(12).结果表明:从TiCl_4水溶液原位水解合成Li_4Ti_5O_(12)经历由TiCl_4→TiO_2→Li_2TiO_3→Li_4Ti_5O_(12) 3个阶段的原位相转变过程;TiCl_4水溶液的浓度及稳定性对合成Li_4Ti_5O_(12)的结构有较大的影响;随着TiCl_4浓度的增加,合成纯Li_4Ti_5O_(12)所需的水解时间延长;以0.5 mol/L TiCl_4水溶液水解1 h、以添加1.0 mol/L LiCl的0.5 mol/L TiCl_4水溶液水解3 h、以1.0 mol/L与1.5 mol/L TiCl_4水溶液水解5 h均可获得纯Li_4Ti_5O_(12);由低浓度TiCl_4水溶液合成的Li_4Ti_5O_(12)循环性能优良.     

耐久型高倍率性能锰酸锂微球的合成(英文)

以Mn2+和NH4HCO3为原料,通过控制结晶法合成球形MnCO3前驱体模板。以LiNO3和MnCO3为原料,按照一定的摩尔比机械混合,在700°C下煅烧8h,合成高倍率性能和长循环性能的球形尖晶石LiMn2O4材料。分别考查原料的摩尔比、反应时间以及反应温度对前驱体MnCO3形貌和产率的影响。采用X射线粉末衍射和扫描电镜对合成的MnCO3和LiMn2O4进行表征,对LiMn2O4样品进行室温条件下的充放电性能测试。电化学测试结果表明:尖晶石锰酸锂微球在10C的放电倍率下的首次放电容量达90mA·h/g(1C放电容量为148mA/g),800次循环后容量保持率达到75%。该方法合成的LiMn2O4微球作为高功率型锂离子电池的正极材料有着较好的应用前景。     

锂离子电池碳负极材料的研究现状与发展

 综述了近几年碳质锂离子电池负极材料的研究进展,比较了各类碳质材料如石墨、中间相炭微球、高比容量炭化物、石油焦、纳米碳质材料等的优缺点.重点介绍一维纳米碳质材料在锂离子电池负极材料中的应用.     

层次孔结构双功能碳负极材料的制备及性能

在500～900℃的活化温度下,以酚醛树脂为碳源,采用模板-物理活化联合法制备系列超级电容电池用层次孔结构双功能碳负极材料。借助扫描电镜、透射电镜及比表面积测试仪分析材料的物理结构,组装模拟电容器和对锂半电池,利用恒流充放电法及循环伏安法考察其电化学行为。结果表明:制备的层次孔结构碳材料具有较大的中微孔结构和局域石墨微晶结构;在LiPF6/EC+DMC和Et4NBF4/AN两种电解液中均表现出良好的电化学性能;其中以活化温度为600℃时制备的碳材料性能最优,其锂离子半电池可逆容量达到611.2 mA.h/g(0.2C),50次循环效率为74%,6C倍率下稳定可逆容量仍高达223 mA.h/g,模拟电容器比电容高达143 F/g(0.1 A/g),且倍率性能优异。