富镍三元正极材料的改性研究进展

随着便携式电子产品和电动车领域的高速发展,对高能量密度锂离子电池的性能提出了更高的要求。相比传统的钴酸锂正极材料,富镍层状金属氧化物具有较高能量密度和较低的原料成本,被视为理想的锂离子电池正极材料。然而,其结构缺陷和不稳定的表面化学特性会恶化材料的电化学性质、热力学稳定性和安全性能。本文主要回顾了近年来关于富镍三元正极材料的改性研究进展,旨在为今后富镍三元正极材料的设计提供重要思路,并实现其工业化应用。首先,介绍了富镍正极材料本身存在的固有缺陷和电化学性能衰减机制。然后,讨论了通过调控界面结构提升富镍材料性能的改性策略,包括包覆电化学惰性物质、设计元素全浓度梯度及核壳结构、构筑核壳异质结构和调控包覆物质厚度等。再然后,总结了通过元素的体相掺杂提升富镍正极材料性能的策略,包括碱金属位掺杂、过渡金属位掺杂、氧位掺杂和复合共掺杂。最后,我们对该领域的未来发展进行了总结和展望,希望能激发更多创新性的见解和策略,以促进富镍三元正极材料的实际应用。     

锂离子电池正极材料的制备方法

综述了锂离子电池正极材料的工作原理、应具备的结构与性质以及目前最具有吸引力的三种正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。通过比较这三种正极材料的制备方法和电化学性能，讨论了这些材料存在的问题和相应的解决方法。     

聚阴离子型正极材料磷酸钛锂的研究进展

随着锂离子电池受到越来越多的人的重视,找到合适的正极材料成为主要问题.聚阴离子型正极材料由于其出色的特性得到人们的注意,LiTi2(PO4)3作为一种新型的聚阴离子型正极材料也引起了人们研究的兴趣,本文综述了聚阴离子型正极材料LiTi2(PO4)3的一些制备方法和改性研究,并提出了今后研究的一些主要问题.     

LiFePO4纳米材料的制备及电化学性能研究

锂离子电池正极材料的研究主要有过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物等材料.其中正极材料LiFePO4虽然有了一定的研究和应用,具有一定的电化学性能,但其在放电电压、电导率及放电速率方面还有一定的发展空间,因此,还有必要从制备方法等方面进行一些研究和探索.采用水热法、溶剂热法和喷雾法,分别制备了LiFePO4纳米材料,并通过X射线衍射和扫描电镜对样品结构形貌进行了表征,然后以其为正极材料,金属锂片为负极,组装纽扣电池,进行充放电、循环性能、倍率性能以及交流阻抗等电化学性能分析.结果表明,采用溶剂热法制备的样品颗粒分散,大小均一,能够有效提升材料的循环性能.而采用喷雾法制备的样品则具有更高的充放电比容量和充放电效率.     

废旧锂离子电池正极材料回收工艺研究

废旧锂离子电池含有大量的钴、铜等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂等有毒有害物质,必须对其进行资源化回收及无害化处理.本文采用"拆解→NMP浸泡正极材料→钴酸锂粉末的浸出→P204萃取除杂→P507萃取分离钴、锂离子"流程处理废旧锂离子电池,获得了合格的氯化钴溶液.该工艺的特点在于:正极片中的铝箔以单质形态回收,而正极材料中97.33%的钴以氯化钴的形式回收,成功地实现了锂离子电池正极材料中有色金属的分离与回收利用.     

锂离子电池正极材料表面包覆MgO的研究

锂离子电池正极材料和电解液之间的恶性相互作用是引起正极材料和电池性能劣化的重要原因.实验研究了在锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4上包覆MgO来改善材料在循环过程中容量衰减过快的问题.研究表明,MgO包覆层的存在减少了正极材料与电解液的直接接触,阻止了电解液对材料的侵蚀,从而有效地改善了材料的循环性能.     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2研究进展

锂离子电池具有循环寿命高、无记忆效应等优点,?被广泛应用于电子消费产品及电动汽车等诸多领域.伴随着国内电动汽车的快速发展,?对锂离子电池的能量密度、安全性能、成本、热稳定性、循环寿命等提出了更高的要求.电池性能的提升取决于电极材料的改善,?而正极材料作为锂离子电池的核心组成部分,?将直接影响整个电池的性能.高镍三元正极...     

二维过渡金属碳/氮化物基材料的制备及其锂离子电池中的应用研究进展

新型的二维过渡金属碳/氮化物(MXene)具有独特的结构和优异的特性,在锂离子电池上具有重要的应用价值.综合分析了MXene基材料的性质、制备方法以及在锂离子电池上的应用现状,并提出其未来在锂离子电池领域的发展趋势与挑战.     

锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究进展

从制备性能、改性和安全性能3个方面,论述了锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究现状,指出了其产业化所面临的问题,并给出了相应的对策.     

废旧锂离子电池正极材料回收工艺研究

废旧锂离子电池含有大量的钴、铜等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂等有毒有害物质,必须对其进行资源化回收及无害化处理,本文采用“拆解→NMP浸泡正极材料→钴酸锂粉末的浸出→P204萃取除杂→P507萃取分离钴、锂离子”流程处理废旧锂离子电池,获得了合格的氯化钴溶液,该工艺的特点在于：正极片中的铝箔以单质形态回收,而正极材料中97．33％的钴以氯化钴的形式回收,成功地实现了锂离子电池正极材料中有色金属的分离与回收利用。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2研究进展

评述了锂离子电池正极材料层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的最新研究进展,阐述其结构特征和存在的优缺点,介绍LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的制备方法,以及离子掺杂和包覆改性对该正极材料性能的影响,展望其发展方向.     

氧化镍钴锰锂正极材料制备技术

技术开发单位 中国电子科技集团公司第十八研究所 技术简介 与钴酸锂材料相比,采用该技术制备的氧化镍钻锰锂正极材料具有克比容量更高、安全性和循环稳定性更好、成本更低等优势,是应用于高比能量型锂离子电池的具有较大应用潜力的新型正极材料。     

氮掺杂Co/Co3O4@C核壳纳米粒子作为锂电池负极材料的性能

高容量的过渡金属氧化物要想替代目前低容量的商业碳作为锂离子电池负极材料,必须设计解决碎化问题和电导率问题。本文通过热解和水热氧化法合成了N掺杂的碳基Co/Co₃O₄@C纳米粒子核壳结构复合材料。通过调整水热时间,可以获得结构完整、形态规则、尺寸均匀的产品。其作为锂离子电池电极材料,在0.1A/g恒流循环50次后,放电容量稳定在620 mA·h/g(碳质量分数为56.8%),高于其理论比容量,在2A/g恒流下250次循环后,可逆容量为572 mA·h/g,库仑效率可保持在99.8%左右。这说明具有良好分散性的N掺杂碳基Co/Co₃O₄@C纳米粒子核壳结构具有优良的结构稳定性和电导率,作为负极材料有希望应用于高容量、大功率的锂离子电池当中。     

锌对Li（Ni_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3））O_2电极首次脱锂过程电化学性能的影响

共沉积法制备不同含锌量的锂离子电池正极材料Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2.采用交流阻抗谱分析该正极材料在首次脱锂过程中的电化学特性以及锌对电极阻抗和锂离子扩散系数的影响.电极阻抗图谱分析结果表明：3.7～4.4V为电极发生电化学反应的电位区间;锌减小了电极材料的SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;少量固溶锌提高了锂离子在材料固相中的扩散能力.     

以镍锰酸锂为正极材料的固态电池制备与性能研究

由于液态电池存在安全隐患,开发新型材料的固态电池成为研究热点.以高电压材料镍锰酸锂作为正极材料,PES-LATP@PVC复合物为固态电解质组装固态锂离子电池,在常温下,利用X射线衍射仪、电化学工作站等测试电池的充放电性能和电化学性能.结果表明:制备的聚合物电解质具有阻燃性;组装的半电池在常温、0.2C电流下的首次充电比...     

锂离子电池多元复合正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的研究进展

介绍了一种新型锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的研究概况,分析了该材料的结构特点和电化学性质,总结了三元材料的主要制备方法,以及如何利用掺杂和包覆对其进行改性,以提高其性能,并指出了三元材料的发展前景和今后的研究方向.     

水热法制备LiFePO_4及其电化学性能的研究

采用水热法制备锂离子电池正极材料LiFePO4,研究了制备工艺条件对LiFePO4结构和电化学性能的影响.采用扫描电镜及X射线仪对制备材料进行了表征,采用恒流充放电测试研究材料的电化学性能.实验验结果证明,采用水热法制备LiFePO4的适宜条件为:反应物摩尔比为Li:Fe=3:1,反应温度120℃,反应时间10 h,干燥时间为6 h.     

MgO和ZrO2包覆对正极材料结构和电性能的影响

通过共沉淀法制备了前驱体Ni1/3Co1/3-xMn1/3（OH）2,然后与LiOH·H2O、不同金属氧化物（MgO、ZrO2）分别混合制备锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3-xMn1/3MxO2（M=Mg,Zr）.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高精度电池测试系统、交流阻抗对材料结构和电化学性能进行了表征。实验结果表明,包覆MgO后,材料的结构发生变化,而包覆ZrO2没有改变正极材料的结构。与无包覆的正极材料相比较,包覆ZrO2材料的首次放电量为119.07 mAhg-1,20次循环后容量保持率为92.64%,放电量仍达到110.31 mAhg-1。     

尖晶石型锰酸锂制备及其电化学性能

锰酸锂被认为是取代商品锂离子电池正极材料的LiCoO2候选材料.以二氧化锰、醋酸锰及氢氧化锂为原料,蒸馏水为分散剂,在空气气氛下进行分段烧结,控制烧结温度和时间,制备了锂离子电池正极材料锰酸锂.用X射线衍射仪,电子扫描电镜对产物的结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征.结果表明:所制得正极材料为尖晶石型锰酸锂,结晶度高,无杂质相,材料颗粒的粒径均匀,首次放电比容量为117.3 mAh/g(0.5 mA/cm2,2.8~4.4 V,vs.Li+/Li);50次循环后,放电比容量为107.9 mAh/g,不可逆容量损失为9.4 mAh/g,比容量保持率为92.0%.得到了很好的综合电化学性能.     

锂离子电池:充电电池中的绿色电池

锂离子电池是对以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。锂离子电池具有工作温度范围大、循环性能好、可快速充放电、充电效率高达100%、使用寿命长,不含有毒有