锂离子电池正极材料LiCoO2的碳包覆研究

在锂离子电池中,一般情况下导电剂乙炔黑或炭黑在锂离子电池正极物质中的质量百分比为6%～8%,体积百分比为20%～30%.本文为了进一步提高锂离子电池的电化学容量,从降低导电剂在正极物质中的体积百分数,相对提高正极LiCoO2活性材料在正极物质中的体积百分数着手,在正极LiCoO2活性物质表面包覆有机超精细碳（UFC）.有机超精细碳极细小（直径150 nm）,使得活性物质表面上的导电层很薄,导电剂所占的体积极小（仅为2～3%）,这使得LiCoO2活性物质占有很大部分正极空间,使LiCoO2活性物质的电化学比容量提高,同时也使电池的内阻减小,正极活性物质与碳网络的接触良好.     

锂离子电池正极材料表面包覆的研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行包覆是改善其性能的有效方法。锂钴氧和锂锰氧正极材料表面包覆后的循环性能,特别是高温下的循环性能可以得到有效的改善。对于LiFePO4来讲,表面包覆主要是解决这类正极材料导电性问题。文章综述了国内外锂离子电池材料表面包覆的研究现状,提出了作者对将来研究方向的一些看法和建议。     

锂离子电池正极材料LiCoO_2中Li,Co的定量分析

探讨了锂离子电池的正极材料LiCoO2中Li,Co及Co2+的定量分析方法。用原子吸收分光光度法测定Li,Co比;Li,Co工作曲线回归方程分别为A=0.10845C-0.00057,A=0.02179C-0.00070,相关系数分别为0.99994和0.99993;Li,Co回收率为97%~104%。用络合滴定法测定了样品中Co总量;用氧化还原滴定法测定了Co3+含量。用络合滴定法测定高纯Co2O3中Co含量,得到相对误差为-0.37%,RSD=0.25%。样品中Co2+的含量用样品中Co的总量减去Co     

锂离子电池正极材料钴酸锂的氧化铝包覆研究

在锂离子电池充放电过程中,锂离子在正负极材料中反复嵌入与脱嵌,使LiCoO2活性材料的结构在多次收缩和膨胀后发生改变,同时导致LiCoO2发生层间松动而脱落,使内阻增大,电化学比容量减小。本文主要针对这些问题,提出在LiCoO2表面包覆一层Al2O3。包覆Al2O3后可避免LiCoO2与电解液直接接触,减少电化学比容量损失,从而提高Li-CoO2的电化学比容量,改善其循环性能,延长使用寿命。本文通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射和电化学性能测试等分析研究,说明了这种表面修饰对改进材料的电化学性能是十分有意义的。     

Ti^4＋掺杂改善锂离子电池正极材料LiFeP04的电化学性能研究

采用固相法掺杂钛合成了Lil-yTi3FePO4，研究了原料钛的掺杂量、焙烧温度和焙烧时间对锂离子电池正极材料Lil-yTi3FePO4。电化学性能的影响。通过正交实验[L3（3^3）]确定合成橄榄石型Lil-yTi3FePO4的最佳工艺为：掺杂，T1^4＋量为1％（摩尔分数），焙烧温度为700℃，焙烧时间为16h。经实验验证，优化后的合成工艺有利于提高锂离子电池正极材料的电化学性能。     

Ti4+掺杂改善锂离子电池正极材料LiFePO4的电化学性能研究

采用固相法掺杂钛合成了Li1-yTiyFePO4,研究了原料钛的掺杂量、焙烧温度和焙烧时间对锂离子电池正极材料Li1-yTiyFePO4电化学性能的影响.通过正交实验[L9(33)]确定合成橄榄石型Li1-yTiyFePO4的最佳工艺为:掺杂Ti4+量为1%(摩尔分数),焙烧温度为700℃,焙烧时间为16 h.经实验验证,优化后的合成工艺有利于提高锂离子电池正极材料的电化学性能.     

锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4的制备与电化学性能研究

采用固相分段煅烧的方法合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4（x=0.0、0.05、0.1）,并利用X射线衍射、IR光谱、SEM、充放电、交流阻抗测试对材料进行了表征.结果表明,所合成的锶掺杂改性材料仍具有标准的尖晶石结构,但结晶度有所下降,晶格发生收缩.当x=0.05时,掺杂锶的改性材料LiMn2-xSrxO4具有优异的循环性能,在0.2 C放电速率下,其首次放电容量为116.4 mAh/g,循环20次后,容量保持率超过98%.少量锶的掺杂能使材料循环性能得到大副提高,与锶掺杂引起的结构稳定性提高有关,这说明改善材料结构稳定性对抑制循环过程中容量衰减有重要作用.     

锂离子电池正极材料钻酸锂的氧化铝包覆研究

在锂离子电池充放电过程中，锂离子在正负极材料中反复嵌入与脱嵌，使LiCoO2活性材料的结构在多次收缩和膨胀后发生改变，同时导致LiCoO2发生层间松动而脱落，使内阻增大，电化学比容量减小。本文主要针对这些问题，提出在LiCoO2表面包覆一层AlO3。包覆Al2O3后可避免LiCoO2与电解液直接接触，减少电化学比容量损失，从而提高Li-CoO2的电化学比容量，改善其循环性能，延长使用寿命。本文通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射和电化学性能测试等分析研究，说明了这种表面修饰对改进材料的电化学性能是十分有意义的。     

锂离子电池正极材料锰酸锂的钴酸锂包覆研究

介绍了一种用溶胶-凝胶法制备包覆LiCoO2的LiMn2O4的方法。以乙二醇为螯合剂,将商业化的LiMn2O4加入到醋酸钴和醋酸锂的混合溶液中,调节pH值,在水浴中搅拌后离心分离,并在高温条件下煅烧即得到产品。利用X-射线衍射、差热—热重分析、透射电子显微镜以及充放电性能测试等分析方法来考察包覆LiCoO2的质量、煅烧温度和煅烧时间对晶体结构和电化学性能的影响。通过电化学性能测试表明,在最佳工艺条件下制备的LiCoO2包覆LiMn2O4材料的电化学比容量(115mAh/g)明显高于未包覆的LiMn2O4材料(110mAh/g),充放电循环次数明显高于其它合成条件下的样品,在20℃下的循环电化学比容量持有率大于85%。     

锂离子电池正极材料LiMn2-xNdxO4的性能研究

采用高温固相反应法,合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对其掺杂不同量的Nd,得到LiMn2-xNdxO4(x=0～0.03).对材料进行了XRD、粒度分析及恒电流充放电测试.试验结果表明,掺杂微量稀土元素Nd合成的正极材料具有标准尖晶石结构,较好的循环稳定性.其中LiMn0.995Nd0.005O4具有较好的电化学性能和循环稳定性,最高容量达到132mAh·g-1.     

氮化碳自组装包裹对SnO_2-TiO_2复合锂离子电池负极材料电化学性能的影响

通过简单的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)纳米片自组装沉积法,制备了g-C_3N_4包裹的SnO_2-TiO_2纳米复合材料.扫描电子显微镜观察显示,g-C_3N_4均匀地包裹在SnO_2-TiO_2纳米颗粒上.SnO_2-TiO_2-C_3N_4纳米复合材料被用作锂离子电池的负极材料,在0.2C的倍率下循环20次后,比容量达到380.2mA·h·g~(-1),明显高于未经g-C_3N_4包裹的纯的SnO_2(51.6mA·h·g~(-1))和SnO_2-TiO_2纳米复合材料.在0.1~0.5C的倍率充放电测试中,SnO_2-TiO_2-C_3N_4纳米复合材料的比容量仅从490mA·h·g~(-1)衰减到330mA·h·g~(-1),高倍率下抗衰减性能优于同类材料.材料优异的电化学性能归功于g-C_3N_4的包裹处理,这不仅增强了固体电解质界面(SEI)的稳定性,也抑制了锂离子嵌入-脱出时SnO_2和TiO_2纳米颗粒的体积变化.     

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

随着新能源汽车及储能行业的快速发展,传统正极材料难以满足人们对电池高能量、高密度锂电池的要求。富含Li和Mn的层状氧化物xLi₂MnO₃·(1–x)LiMO₂ (M=Ni,Mn,Co),其高比容量可超过250 mA·h·g–1,有希望成为下一代锂离子电池最理想的正极材料。但是,富锂材料仍存在首次循环不可逆容量高、循环性能差和倍率容量低等问题,为解决这些问题,本文阐述了富锂正极材料的结构和电化学反应之间的构效关系,讨论了金属氧化物、金属氟化物、碳、导电聚合物和锂离子导体等涂层材料对富锂正极材料电化学性能的影响规律及作用机理,同时还对以上涂层在富锂正极材料中应用的优缺点进行了总结。最后,对锂离子电池富锂正极材料的包覆改性的未来发展发现作出展望。      

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

首先综述了富锂锰基材料的结构和循环过程中存在的问题,然后介绍了富锂锰基正极材料包覆改性研究的最新进展,系统描述了电化学活性材料、非电化学活性材料和导电聚合物等不同种类包覆物质及单层包覆、双层复合包覆和原位包覆等包覆方法在该材料改性领域中的应用,进一步从材料结构、失效机制等角度深入分析了各种包覆改性方法及包覆物质改善富锂锰基材料循环性能的作用机制. 最后,对Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂ (LMNC)材料及改性方法等未来发展方向进行了展望.

     

锂离子电池电极材料LiCoO_2中锂的分析方法研究

研究建立了锂离子电池电极材料LiCoO2 中主成分Li的分析方法。考察了Li在原子吸收光谱和电感耦合高频等离子发射光谱上的行为。所确定的AAS及ICP AES测定方法准确、简便、快速。Li的RSD 0 .5 8%～ 0 .92 %。加标回收率AAS 98.0 %～ 10 2 .7% ;ICP AES98.6%～ 10 2 .9% ,完全能满足锂离子电池电极材料分析的要求     

酚醛树脂炭包覆石墨材料作为锂离子电池负极材料的研究

以液相浸溃法在天然鳞片石墨(NFG)表面包覆酚醛树脂后进行热处理,制备了酚醛树脂炭包覆石墨材料,将这种材料作为锂离子电池的负极材料,运用恒电流充、放电法、粉末微电极循环伏安法考察了其在1 mol/L LiPF_6/(EC+DEC)(1:1)电解液中的充、放电性能,并分析了工艺条件中最高热处理温度(T_max)对其充、放电性能的影响,实验结果表明,经T_max=900℃热处理的酚醛树脂炭包覆石墨材料的第3次稳定放电容量(D_3)为213.75 mA·h/g,第3次充、放电效率(η_3)为88.69％,循环寿命达800次以上,可作为高性能锂离子电池的负极材料。     

锂离子电池正极材料热稳定性研究

通过差示扫描量热法(DSC)系统研究了三元材料、电解液的热分解问题,分析了不同电位及电解液的添加量对三元材料热分解的影响。研究表明,三元材料热分解过程历经层状到尖晶石再到岩-盐相的结构转变,同时伴随着氧气的析出。Ni含量越高,电位越高,三元材料的热稳定性越差,热分解温度越低,热分解焓越大。对于高镍材料来说,其热稳定性与充电过程中的结构相变存在对应关系,在相变转折处热稳性出现明显差异。电解液的分解历经锂盐的分解吸热及分解产物与气化溶剂反应的放热过程,其加入量对三元材料的热分解过程有很大影响。     

锂离子电池正极材料研究动态

综述了近几年发展起来的一些锂离子电池正极材料，主要包括LiCoO2、LiNiO2、LiFePO4、LiMn2O4及锂钒氧化物等。重点介绍了锂锰氧化物的性能、制备及其改性等，并对纳米电极材料和其他正极材料的发展情况作了简要介绍。     

锂离子电池正极材料LiNiO_2的研制

综述了锂离子电池正极材料国内外研究及应用现状 ,提出了锂离子电池充放电作用机理和对正极材料的技术要求 ,着重研究了 Li Ni O2 材料的合成方法和性能特点 ,给出了最佳制备工艺条件     

锂离子电池正极材料LiNiO2的研制

综述了锂离子电池正极材料国内外研究及应用现状,提出了锂离子电池充放电作用机理和对正极材料的技术要求,着重研究了LiNiO2材料的合成方法和性能特点,给出了最佳制备工艺条件。     

锂离子电池正极材料的研究现状

在简要介绍新一代充电电池——锂离子电池近年发展概况的基础上，阐述了锂离子电池几种正极材料（LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4及锂钒氧化物等）的研究现状。