碳包覆天然石墨用于负极材料的研究

利用水溶性中间体(ACM)的水溶性和纳米尺度,在水相体系下包覆天然鳞片石墨,使用扫描电子显微镜(SEM),比表面积(BET)等表征方法对包覆样品进行了表征,并考察包覆材料的电化学性能,研究其在锂离子电池负极材料方面的应用。在电化学测试中,在最优化条件下首次效率最高可达92.2%,首次放电比容量为359.6 mAh/g,不可逆比容量仅为30.4 mAh/g;不同的炭化温度得到的样品首次效率不同,800~1 400℃的热处理温度是最优范围,过高的升温速率也会造成样品首次效率的降低,最佳升温速率是1~5℃/min。     

免黏合剂硅碳负极材料的制备

采用球磨与后烧结处理工艺,以光伏产业废硅粉为原料,白糖为碳包覆材料,在球料比1∶1下球磨30 h, 800℃下烧结2 h,制得纳米级硅碳材料。将该材料与二氧化钛、碳纳米管混合,制得锂离子电池用免黏合剂硅碳负极材料。以0.5 C的电流在0～2 V充放电,该材料的首次放电比容量达到713 mAh/g,第100次循环时仍保持在522 mAh/g。     

聚丙烯腈基低温碳负极材料的改性

研究了磷酸对聚丙烯腈基低温碳材料的改性作用。结果表明,在600℃及1000℃的热处理温度下,改性碳材料的可逆容量随磷酸加入量的增加而增加,但是原因不完全一致。在较低的温度下,磷酸与CH基形成的交联结构导致了碳材料有序性的提高,而在较高的温度下,因该种交联结构中磷的热力学不稳定性增加而导致微孔的产生。但在两种情况下层间距及石墨微晶的大小均有增加     

锂离子电池硅基负极材料改性研究进展

锂离子电池硅基负极材料由于理论容量较高(4200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料.然而,硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池的循环性能变差.为解决此问题,表面处理、多相掺杂、形成硅化物等方法被用来改善硅基负极材料的电化学性能.综述了以上方法对硅基负极材料改性研究的最新进展,并对各种改性方法进行了简单的评述.     

锂离子电池硅碳复合负极材料研究进展

硅碳负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料。关于硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究是近年来该领域的研究热点。不同的实验方法和原料都会对复合材料的性能产生重要的影响。按碳材料的分类综述了近几年关于硅碳复合材料的研究进展,并重点介绍了材料的制备方法及其优缺点。此外,还初步讨论了硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究趋势。     

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。     

硅/碳复合负极材料的制备及性能研究

以石墨、纳米硅、沥青为原料,通过高温热解法制备Si/C复合材料,X射线衍射光谱法和扫描电子显微镜法测试表明复合材料中纳米硅粉通过沥青高温分解的碳钉扎在石墨材料表面。研究了不同粘结剂配方对Si/C复合材料电化学性能的影响,结果表明粘结剂严重影响其循环稳定性和首次效率。采用6%LA132+4%羧甲基纤维素钠(CMC)作为粘结剂,材料循环寿命最稳定,80次循环后的容量保持率在99%以上,但是粘结剂使用太多影响首次效率,采用3%LA132+2%CMC作为粘结剂首次效率最好,在92%以上。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究现状

综述硅/碳复合负极材料在制备方法、结构特点和储锂性能等方面的研究进展,包括硅/石墨、硅/无定型碳、硅/碳纳米管和硅/石墨烯等;展望硅/碳复合负极材料在结构设计、改性和工艺改进等方面的发展趋势。     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

采用机械球磨和喷雾干燥-热解法制备Si/C复合负极材料。通过XRD、SEM和恒流充放电测试对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明:具有碳包覆结构的Si/C复合材料颗粒形貌近似球形。在100 m A/g的电流密度下充放电,首次放电比容量达到648.1 m Ah/g,首次充放电效率为77.2%,循环30周后,可逆比容量为528 m Ah/g。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

具有高容量和优良循环性能的硅-碳复合材料是近年来锂离子电池负极材料领域研究的热点,碳材料的选取及其制备方法对复合材料的形貌和电化学性能具有重要的影响.按照碳材料的分类,综述了近两年硅碳复合材料研究领域的最新进展和研究热点,并重点介绍了材料的制备方法及其优缺点,同时对锂离子电池硅碳负极材料的发展趋势进行了初步展望.     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

硅/碳复合负极材料在解决碳容量低的同时缓解了硅的体积效应,近年来已成为研究热点,而碳材料会影响复合材料的结构以及电化学性能。综述了近年来硅碳复合材料研究领域的一些最新进展以及研究热点,以及材料的制备方法和优缺点,并展望了其未来的发展方向。     

正极材料LiFePO_4碳包覆改性研究与进展

LiFePO_4以其价格低廉、热稳定性好、无毒等优点,已经被广泛地应用于材料包覆改性研究领域。本文综述了正极材料LiFePO_4碳包覆合成方法和碳源的种类对其电化学性能影响的研究进展。针对正极材料LiFePO_4碳包覆改性相关问题的探讨将更加向前迈进。     

LiFePO_4正极材料的碳包覆改性研究简述

在改进LiFePO4的电子电导率和锂离子扩散系数的一些方法中,碳包覆作为一种非常有效的改进手段,受到了很大关注。碳的良好导电性和多孔结构对提高LiFePO4/C材料的电子及离子电导率都有很大的影响。然而在碳包覆中采用不同的碳源和不同的碳包覆方法,对LiFePO4/C正极材料的电化学性能影响也各不相同。结合国内外的研究现状,综述了LiFePO4/C复合正极材料制备过程中多种碳源和碳包覆方法、碳包覆技术的发展历程和碳包覆的原理,介绍了多种碳源和碳包覆手段对LiFePO4/C正极材料颗粒形貌以及电池容量的影响。     

喷雾干燥法制备碳包覆TiO_2锂离子电池负极材料

以四异丙氧基钛酸(TTIP)作为锂离子电池负极材料TiO2合成的钛源,草酸为防止TTIP水解的抑制剂,聚乙烯醇(PVA)为碳源,采用喷雾干燥法结合固相烧结的方法制备出微米级球型TiO2和碳包覆TiO2。利用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学方法对其进行物理表征和电化学性能研究。测试结果表明,400℃下煅烧4 h的TiO2样品为锐钛矿晶型,具有相对最高的比容量,0.1 C电流密度下首圈放电比容量为225.5 mAh/g,充放电效率为95.3%,在不同电流密度下35圈循环后,放电比容量仍可以达到190.3mAh/g,比容量保持率为84.4%。原料中添加10%(质量分数)PVA制备的碳包覆TiO2,在10 C大电流密度下放电比容量提高至114.7 mAh/g,比没有碳包覆的TiO2提高约26.6%,经过20次充放电循环后放电比容量仍为102.3 mAh/g,容量保持率为89.2%。碳包覆TiO2在大电流密度下表现出较佳的比容量及循环性能。     

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。     

中国锂电池高容量硅/碳负极材料获突破

<正>国家重点研发计划"新能源汽车"重点专项支持的北京大学项目团队设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料,为进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。开发高容量负极是研制400 W·h/kg锂离子电池的重要前提,硅基负极具有10倍于现有石墨负极的理论比容量,是当前负极材料开发的重点。但硅基负极在循环过程中涉及巨大的体积     

ICP-OES法测定硅碳负极材料中的硅和17种杂质元素

采用HF+HNO_3分解锂离子电池硅碳负极材料,在60℃温度下分解30 min,样品分解完全且几乎不损失。使用带氢氟酸进样系统的ICP-OES测试硅碳负极材料中的硅和铝、锂、钴、钙、镉、铬、铜、铁、钾、镁、锰、钠、镍、铅、钛、钒、锌,3次测试硅的加标回收率为99.17%,精密度为0.07%。其他元素的加标回收率为91.11%～115.66%,精密度在0.24%～5.66%。该方法操作简便快捷,基体干扰小。     

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。     

锂离子电池碳负极材料的研究

综述了目前常用的锂离子碳负极材料的研究概况,并且按碳材料的石墨化程度不同对其进行分类,具体阐述了多种锂离子电池碳负极材料的特点及其制备方法。同时还简述了锂离子在碳材料中的几种嵌入机理,综合讨论了这几种嵌入机理的优缺点。通过对碳材料的循环伏安性质、充放电性质、电容量、可逆性及结构特征的比较,介绍了不同结构的锂离子电池碳负极材料的嵌锂特性。