FePO4包覆修饰锂离子电池正极材料LiCoO2

通过共沉淀法在包覆量0.1%～2.0%范围内用FePO4包覆处理了LiCoO2,并对其电化学性能进行了检测,特别是这种正极材料的表面覆盖率进行了检测.FePO4包覆处理LiCoO2后.增加了LiCoO2的表面积,改善了LiCoO2的循环性能,特别是在高电位截止时的循环性能,提高了热稳定性能.在研究的实验范围内,在250周循环后,不同包覆量(FePO4的表面覆盖率)显示出不同的容量保持率.     

锂离子电池正极材料LiCoO2的制备

将前驱体CoOOH(通过自制的连续式反应器,采用湿法合成制备)和LiOH·H2O,通过固相反应法合成了结晶度好的LiCoo2.差热-热重分析表明:650℃就已经反应完全;X射线衍射结果表明:合成的材料具有完美的层状结构;扫描电镜显示:CoOOH在焙烧过程中,边缘开始球化;IR分析说明:LiCoO2中Co-O吸收峰向低波数方向偏移.     

导电剂对锂离子电池正极性能的影响

通过测定导电剂的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系,结果表明:导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之亦然。利用充放电性能曲线、循环伏安法和电化学阻抗法研究了GD、SP、KS、SO四种导电剂单一和两两混合使用作为锂离子电池正极LiCoO_2导电剂时的电极性能。结果表明:SO和GD的混合物为导电剂时LiCoO_2电极的性能最好,首次放电容量为141.4mAh·g-1。     

LiCoO2/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2混合正极材料过充电行为研究

采用质量比为50∶50的钴酸锂和镍钴铝锂制成混合正极材料,并对其充放电曲线特征和耐过充电性能进行了研究。结果表明：与单一钴酸锂材料相比,混合材料中的镍钴铝锂在充放电过程中先主要被充电,而放电过程中,钴酸锂先主要被放电;当电池过充电4.8 V后,混合材料表现出较优异的耐过充性能。     

回收锂离子电池正极材料的浮选实验研究

采用柴油做捕收剂,甲基异丁基甲醇(MIBC)作起泡剂对锂离子电池正极材料钴酸锂进行了浮选实验研究。研究结果表明:MIBC具有较好的起泡效果。考察了捕收剂的用量、分散剂种类及用量、抑制剂种类及用量,以及起泡剂用量对回收率的影响。当矿浆浓度为2.000 0 g/40.00 mL,pH为6.00时,0.15 mg柴油做捕收剂,0.75 mg六偏磷酸钠做分散剂,1.0 mg聚丙烯酸钠做抑制剂,0.84 mg MIBC为起泡剂钴酸锂回收率达98.15%。     

添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响

采用电聚合添加剂环己基苯、联苯来改善以钴酸锂为正极材料的高容量锂离子方形电池过充性能(1 C 10 V、3 C4.8 V),并探讨隔膜性能对电池过充测试的影响。实验发现,1 C 10 V过充测试,电解液中添加环己基量增加时能提高电池过充测试的通过率,添加5%(质量分数)环己基苯+5%(质量分数)联苯时能对电池起到良好的保护效果,但对3 C 4.8V所起的作用不大;具有较大的穿刺强度的隔膜能对电池3 C 4.8 V过充测试起到良好的保护作用;隔膜型号与添加剂对电池循环厚度及容量保持率均有一定的影响,加入添加剂后电池循环性能下降,而良好的隔膜性能可提高电池循环性能。     

LiCoO2过充性能的研究

为了使锂离子蓄电池大型化之后依然保持良好的过充性能,研究了正极材料LiCoO2的不同物理性质对过充性能的影响。结果表明,以5C电流对电池进行充电,充至10V的过程中,造成电池发生爆炸的过充电量只与正极材料的质量大小有关而与负极材料的质量大小无关;LiOH为锂源、合成产物平均粒径为10～11mm、pH≤7的正极材料LiCoO2,其过充性能优良。由此可知,生产LiCoO2材料时,通过控制正极材料LiCoO2的平均粒径和pH值可以改善锂离子蓄电池的过充性能。     

表面修饰LiCoO2的LiFePO4/C正极材料的性能

采用碳热还原法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料,并用溶胶-凝胶法在表面修饰LiCoO2颗粒。XRD和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析发现:表面修饰LiCoO2没有改变LiFePO4/C的晶体结构。恒流充放电和交流阻抗测试结果表明:以0.2C在2.4~4.2 V循环,未经表面修饰的LiFePO4/C,首次放电比容量为135.5 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为9.1%;表面修饰2%LiCoO2的LiFePO4/C,首次放电比容量为142.7 mAh/g,循环30次,比容量没有衰减。     

锂离子蓄电池正极材料LiCoO2研究进展

氧化钴锂是目前锂离子蓄电池普遍采用的主流正极材料。着重叙述了氧化钴锂的高温合成技术、低温合成技术及前驱体的制备过程,也较详细地介绍了氧化钴锂的掺杂改性方法,扼要介绍了纳米技术在氧化钴锂正极材料合成中的应用。并且指出:对氧化钴锂掺杂少量元素P、B、Mg,并综合氧化钴锂、氧化锰锂及氧化镍锂等化合物的优缺点而合成复合锂锰钴、锂镍钴氧化物,仍然是这一领域的研究方向。     

锂离子蓄电池LiCoO2正极材料的过充电行为

研究了不同充电终止电压(分别为4.3、4.5、4.8、5.0 V)的充放电循环和不同倍率充电对钴酸锂电极性能的影响.结果表明:电池充电终止电压越高,电量转换效率越低,电极活性衰减越严重,用扫描电子显微镜法(SEM)与X射线衍射光谱法(XRD)分析说明电池性能衰退是由于LiCoO2结构变形,颗粒粉化团聚且形成惰性物质Co3O4造成的.同时,在充电终止电压为4.8 V的条件下,1.5 C充放电循环后,电池0.2 C的充放电性能下降严重.     

c-V2O5正极材料电化学性能的研究

介绍了用商品c—V2O5作正极材料组装成扣式试验电池并对电池进行了性能测试：从理论上分析了c-V2O5电极的电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安特性(CV)、首次恒流放电(CD)和循环性能特性线(DC)。CD和DC测试结果显示,以60mA／g的电流密度充放电,其首次放电比容量高达220mAh／g,充放电效率可达97％,循环35次后,容量保持率仍可达47％。     

氧化还原溶胶-凝胶法制备LiCoO2

首次采用氧化还原溶胶 -凝胶法制备了锂离子电池正极材料LiCoO2 ,并采用电化学测试 ,XRD ,TEM ,SEM和BET对其进行了表征。考察了Li/Co摩尔比对材料首次充放电容量的影响 ,比较了不同合成方法对材料比表面积的影响。结果表明 :Li/Co摩尔比应不小于 1。由本方法制备的LiCoO2 正极材料具有较高的首次充放电比容量和可逆放电容量 ,完整而稳定的层状结构 ,均匀的粒径分布和较小的平均粒径 (3 5 0nm )以及较大的比表面积。在充放电速率不大于 0 .5C和电压在 3 0～ 4 2 5V范围内时 ,材料具有良好的循环性能。循环 10 0次后 ,容量保持率高达 96 3 %。     

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     

可充碱锰电池MnO2正极添加剂的研究进展

结合近年来可充碱锰(RAM)电池的发展,综述了碱性MnO2正极材料方面的掺杂改性研究;简要介绍了Bi、Ti和Pb等掺杂的MnO2正极的电化学性能及掺杂机理;展望了RAM电池的发展前景。     

包埋镍酸锂为正极的AA电池性能研究

包埋镍酸锂是镍酸锂表面改性后的一种新型锂离子蓄电池正极材料。用包埋镍酸锂作为正极材料,组装了AA型锂离子蓄电池,对其循环性能、高温安全性、耐过充性和钴酸锂AA电池进行了对比研究。结果表明,和钴酸锂电池相比,包埋镍酸锂电池不仅具有良好的循环性能和基本相当的高温安全性,而且表现出高得多的放电比容量和优异的耐过充性。用包埋镍酸锂作为正极材料很大程度上改善了锂离子蓄电池的性能,降低了成本,一定程度上促进了锂离子动力电池的开发。     

锂离子电池的正极材料

综述了国外锂离子蓄电池正极材料的进展，着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＭｎ２Ｏ４的合成方法。Ｌｉ－ＣｏＯ２主要用Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３为原料，在９００℃温度下合成。最近通过Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３在４００℃下反应制成了“低温”ＬｉＣｏＯ２（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２），（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２）的电化学性质不同于高温合成的ＬｉＣｏＯ２。制取化学计量的ＬｉＮｉＯ２比较困难，采用ＬｉＮＯ３和Ｎｉ（ＯＨ）２为原料在７００℃～８００℃温度下进行反应制得了Ｌｉ０．９６Ｎｉ１．０４Ｏ２材料。采用ＭｎＯ２和Ｌｉ２ＣＯ３或ＬｉＮＯ３为原料，在７５０℃温度下合成了Ｌｉ０．９３Ｍｎ２Ｏ４。在４００℃低温下采用Ｌｉ２ＣＯ３和ＭｎＣＯ３为原料，在Ｌｉ／Ｍｎ＝２／３和Ｌｉ／Ｍｎ＝４／５情况下分别合成了Ｌｉ２Ｍｎ４Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２。     

锂离子蓄电池制作废料中LiGoO2的回收研究

对商用锂离子蓄电池制作废料中LiCoO2进行了回收研究,提出了相应的回收方案采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在80℃剥离活性物质;采用NaOH溶解少量铝屑;通过热处理除去碳粉;再通过锂补偿法重新合成LiCoO2单相.对回收样进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),振实密度,电感耦合等离子体光谱(ICP)和电化学性能测试.结果表明回收LiCoO2首次充放电容量分别152mAh·g-1和144 mAh·g-1,电化学效率为94.7%;100次循环后为135 mAh·g-1,且仍持有92.5%的平台效率.回收样符合制作商用锂离子蓄电池的要求.