锂离子蓄电池钒系正极材料的研究进展

锂离子蓄电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子蓄电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO2、LiNiO2、LiCoxNi1-xO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4上。近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。文章对嵌锂钒系化合物LiV3O8,LiNiVO4,Li3V2(PO4)3和LiVPO4F等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。     

元素掺杂对LiNiO2正极材料电化学性能的影响

综述了近年来通过元素掺杂改善正极材料电化学性能的研究成果,对不同的元素掺杂组合进行了比较,并结合层状结构的稳定性和锂离子脱嵌机理进行了讨论,认为在优化合成条件基础上,目前元素掺杂是提高锂离子蓄电池正极材料充放电循环性能、贮存性能及安全性能最有效的途径,不同元素的联合掺杂是当前研究的热点。在理论上得出目前效果理想的掺杂组合。     

锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4的制备与性能

在锂离子蓄电池正极材料中,尖晶石LiMn2O4被认为是最有前景的正极材料,但它的高温性能和循环过程中的容量衰减成为其工业化道路上的主要障碍。采用高温固相法合成了掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4。应用X射线衍射分析对材料的结构进行表征,采用恒电流法和循环伏安法对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,钴的掺入能提高合成材料的结构稳定性,当掺钴量x为0.1时,所合成的材料具有较高的放电容量和较好的循环性,可作为锂离子蓄电池的正极材料。     

锂离子电池正极材料性能分析方法综述

锂离子电池正极材料性能分析主要包括正极材料的粒度、形貌、比表面积、振实密度、结构、成分等理化性能分析和电化学性能分析。准确分析这些性能参数对锂离子电池正极材料的研究具有重要意义。本文对锂离子电池正极材料这些性能的分析方法进行了综述,为广大的锂离子电池正极材料工作者提供参考。     

合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2性能的影响

利用溶胶-凝胶方法分别在氧气和空气气氛下合成了锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2,并对该材料进行了XRD分析、Rieveld结构精修以及电化学测试,初步探讨了合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2结构及其电化学性能的影响。结果证实,当采用溶胶-凝胶预处理固相合成方法时,在氧气气氛下合成的锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2的电化学性能要好于在空气中合成的LiNi0.75Co0.25O2,并通过对该材料进行Rieveld结构精修进一步解释了该现象。     

锂离子蓄电池材料的研究现状

综述了目前锂离子蓄电池中常用正、负电极材料的特点 ,及电化学性能与结构之间的关系。正极材料包括层状结构的LiCoO2 、LiNiO2 以及尖晶石型LiMn2 O4 ;负极材料包括石墨、焦炭、硬碳等碳材料以及锡基氧化物材料。通过对材料电化学性能的比较 ,从商品化角度讨论了锂离子蓄电池电极材料研究的发展方向。     

反尖晶石离子掺杂对LiMn2O4结构性能的影响

阐述了锂离子电池锰酸锂正极材料掺杂的重要性,研究了反尖晶石离子掺杂(Fe3 、Ga3 、Al3 )对锰酸锂正极材料结构和电化学性能的影响,并提出了影响锂离子电池充放电循环性能的机理。展望了反尖晶石离子掺杂在锂离子电池锰酸锂正极材料中的发展前景。     

锂离子电池复合正极材料的研究进展

综述了锂离子电池复合正极材料的研究现状,介绍了复合正极材料的结构和电化学性能特点,就正极复合材料的分类和复合方法进行了详细探讨.与单一的锂离子电池正极材料相比,复合正极材料的结构稳定性得到提高,具有更好的循环性能.     

荷电状态对锂离子电池电化学性能的影响研究

以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O为主要正极材料制备锂离子电池,通过循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流间歇滴定技术研究了过充状态、过放状态和正常使用条件下锂离子电池电化学参数变化规律。结果表明,锂离子电池在过充、过放时,固体电解质界面(SEI)膜遭到破坏,电荷转移和离子扩散难度增加,电池整体电阻增大,安全性降低;然而,以恒电流间歇滴定方式将电池过充到4.5 V时,电池正、负极材料结构的改变具有可逆性,电池可以恢复到正常状态;将电池过放至2.5 V后,正极或负极材料的结构遭到严重破坏,该破坏过程不可逆。该项研究结果对于明确荷电状态对电池整体性能的影响、开发新型电池检测技术并进行电池安全设计具有重要意义。     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

锂离子蓄电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

对Li4Ti5O12 的结构与电化学性能的关系、制备方法、掺杂改性研究现状等进行了介绍。锂离子蓄电池负极材料锂钛复合氧化物———Li4Ti5O12 相对于锂电极的电位为 1.5 5V ,理论容量为 175mAh/ g ,实验容量为 15 0～ 160mAh/ g。在Li 嵌入和脱出的过程中 ,其晶型不发生改变 ,有很小的收缩和膨胀 ,体积变化小于 1% ,被称为“零应变”材料。以该材料为负极的锂离子蓄电池具有很好的循环性能 ,同时相对于石墨等碳负极 ,安全性和可靠性也得以大大改善 ,具有应用在电动汽车、储能电池等方面的优良前景 ,在全固态锂离子蓄电池的研究中也大多采用该活性材料作为负极     

常温Li/MoO_3二次电池

三氧化钼具有层状结构,为锂离子的嵌入(插入)提供了良好的环境条件,它是再充电锂电池的正极材料的候选者。本文研究了Li/MoO_3电池在PC—0.4MLiAsF_6电解液中的放电行为和循环特性。此电池具有高的工作电压(2.6V)和长的循环寿命。另外,MoO_3制备价格较低,它在非水溶媒中的溶解度很小,这都使得MoO_3有可能在二次锂电池中得到应用。     

锂离子蓄电池技术进展及市场前景

锂离子蓄电池是以锂离子在碳负极和嵌入化合物正极中的嵌入和脱嵌为原理发展起来的一种新型蓄电池.到目前为止,国外1865型圆柱Li_xC/LIPF_6—EC+DEC/Li_1-xCoO_2锂离子蓄电池的比能量已达到105Wh/kg和270Wh/L.而其月自放电已降至12%以下,在100%DOD和lC率下的循环寿命达到1000次.这种电池已广泛应用于大哥大,摄相机及笔记本计算机等设备中,还有可能在将来应用于电动汽车中作电源.     

新型化学电源的电极反应原理

介绍了新型化学电源的研究现状,阐述了常见二次电池的电极反应原理,铅蓄电池的电极反应为溶解-沉积机理;MH-Ni电池为固溶体反应,锂离子电池是典型的嵌入型电极反应,锂聚合物电池正极为嵌入型反应,负极为锂的溶解-沉积反应。     

高可逆比容量锡负极循环性能的改善

为了改善锂离子蓄电池中高比容量锡负极的循环性能 ,采用多孔结构、高比表面积的多孔碳材料为载体制备得到Sn/PC复合材料。电化学测试表明 :用该类复合材料制备的电极表现出良好的锂嵌脱能力 ,循环性能比锡类电极有显著提高 ,其循环性能和可逆比容量与复合电极中锡的含量密切相关。第二次循环后复合电极充放电效率接近 10 0 % ,具备较好的充放电倍率特性和较低的嵌、脱锂电位。制备出的复合材料能防止锡嵌、脱锂过程产生的严重体积效应 ,从而提高电极循环性能 ,为锂离子蓄电池中合金类高比容量负极材料的实用提供了崭新的思路     

锂离子扩散系数的测定方法

锂离子电池在充／放电过程中,主要的电极反应是锂离子在正极或负极材料中的嵌入与脱嵌。因此锂离子在正、负极材料中的扩散系数是一个重要的指标。本文介绍了用电化学方法测定锂离子电池正负极材料中锂离子扩散系数的方法,重点讨论了电流脉冲驰豫技术（ＣＰＲ）、交流阻抗技术（ＡＣ）、电位阶跃技术（ＰＳＣＡ）和恒电流间歇滴定技术（ＧＩＴＴ）等,并对这些技术的应用范围和特性进行了比较和讨论。通过分析和讨论认为,当扩散是该电极过程的控制步骤时,ＣＰＲ技术、ＣＩＴＴ技术和ＰＳＣＡ 技术是非常适用的;ＡＣ技术可通过频率容易地区分电极过程的控制步骤,但用ＡＣ技术求扩散系数只适用于阻抗平面图上有Ｗａｒｂｕｒｇ 阻抗的情况。     

动力锂离子电池Li_3V_2(PO_4)_3正极材料的研究进展

阐述了Li3V2(PO4)3研究的重要意义,综述了动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究现状,重点对Li3V2(PO4)3材料的结构特点、电化学性能、充放电机制、合成方法以及掺杂改性进行了总结和探讨.展望了Li3V2(PO4)3材料的发展趋势,并认为采用Li3V2(PO4)3作为正极材料,是今后高性能动力锂离子电池的发展趋势.     

锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法

介绍了锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法,包括松装密度,振实密度,粒度分析及比表面积和电化学性能研究方法,为在实验室中进行锂离子电池正极材料研究的人员提供借鉴和参考。