氮掺杂炭材料在锂离子电池负极的研究进展（英文）

硬碳、活性炭、碳纳米管（CNTs）、石墨烯、多孔炭和炭纤维等炭材料替代锂离子电池的石墨阳极是目前的研究热点。与石墨相比,这种材料已表现出更好的储锂电化学性能,但仍有待进一步发展空间。其中一种有效的方法是在炭材料结构中加入杂原子（例如氮）,提高其作为锂离子负极时的电化学性能。本综述首先描述了氮掺杂如何对锂离子电池的性能产生积极影响,并举例说明了氮掺杂炭材料的优势。然后,比较了不同N掺杂炭材料中的X射线光电子能谱和扫描隧道显微镜的表征结果,通过统计分析了掺氮量对掺氮碳材料比容量的影响。     

酚醛树脂炭/石墨复合炭材料用作锂离子电池负极材料的考察

用不同的方法在石墨的表面包覆上一层酚醛树脂,然后在Ｎ２保护下１０００℃炭化１ｈ制得复合炭材料,并用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对其表面物理形态进行观察分析,研究了复合炭材料的恒电流充放电性能。包覆在石墨表面的具有无定形结构的酚醛树脂炭能够有效阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落,从而提高复合炭材料的循环稳定性,其中通过常常法制香的复合炭材料（ＣＰＧ－３０）在十次循环后可逆容量为３２６ｍＡｈ．ｇ＾－１,比     

锂离子电池炭负极材料结构的研究进展

综述了近年来锂离子电池碳负极材料结构的研究情况,着重总结了石墨材料、炭材料以及纳米碳材料结构方面的研究进展.     

锂离子电池负极材料钼掺杂钛酸锂的制备及电化学表征

采用固相合成法制备了钽掺杂材料Li₄Ti_4.95Mo_0.05O₁₂. 通过XRD和SEM来表征Li₄Ti_4.95Mo_0.05O₁₂的结构和形貌. 结果表明: 钼掺杂并没有改变本体材料的结构和形貌, 而且显著提高了材料的循环性能和倍率性能. Li₄Ti_4.95Mo_0.05O₁₂在10C和30C倍率的放电容量分别为117.03和94.24mAh/g.Mo掺杂取代了Li₄Ti₅O₁₂中的Ti位置, 产生了Ti⁴⁺/Ti³⁺混合价态, 从而提高了钛酸锂的电导率. 所以Li₄Ti_4.95Mo_0.05O₁₂是一种高倍率性能优异的锂离子电池负极材料.     

锂离子电池用富锂锰基正极材料掺杂改性研究进展

锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小和环境污染小等优点,目前成为能源设备领域使用占比最多的一类电化学储能电池.正极材料作为锂离子电池中Li+的主要提供者,其研发始终受到科技工作者的广泛关注.其中,富锂锰基正极材料具有高比容量、高电压和优异的高温性能等优点,被视为极具潜力的正极材料.然而,富锂锰基正极材料在工作中存在稳定性不好的问题,例如富锂锰材料在充放电循环过程中容易发生锂镍混排,导致层状结构坍塌,影响材料性能,进而使得此类正极材料的应用前景受限.因此,近些年研究者对富锂锰基正极材料进行大量改性研究,并获得优异的成果.在所有的改性方法中,离子掺杂改性由于其特殊的机理,成为改性方法中较佳的选择.目前,富锂锰基正极材料离子掺杂的主要形式包括阳离子掺杂、阴离子掺杂、聚阴离子掺杂和共掺杂.阳离子掺杂是现阶段最为常见的掺杂形式,其主要是在过渡金属位置进行掺杂,少部分在Li位进行掺杂.阳离子掺杂能够抑制过渡金属离子向锂层迁移,减缓尖晶石相生成,提高富锂锰基正极材料结构的稳定性.阴离子掺杂主要是弥补和替换充电过程中形成的氧空位,该方法能够抑制氧空位形成,提高正极材料的安全性和库伦效率.聚阴离子掺杂与阴离子掺杂相似,同样是在正极材料的氧位进行掺杂,由于聚阴离子与过渡金属的结合能更强,过渡金属迁移被抑制,层状结构更加稳固,材料性能显著提升.共掺杂是将阳离子和阴离子同时掺杂到正极材料中,该方法具备阴、阳离子单独掺杂时的效果,可以稳定层状结构,并能显著提高正极材料的循环稳定性,提高电池的循环能力.本文总结了富锂锰基正极材料的结构组成、反应机理以及自身存在的缺陷,重点讨论了阳离子掺杂、阴离子掺杂、聚阴离子掺杂和共掺杂等掺杂方法对富锂锰基正极材料性能的影响,分析了现阶段掺杂改性仍存在的问题并展望其未来研究方向,以期为制备稳定和高性能的富锂锰基正极材料提供参考.     

锂离子电池正负极材料研究

分析了国内外锂离子电池的研究发展比方平述了锂离子电池正负极材料的研究动 最新进展,提出了作为新一代锂离子电池的正负极材料的研究方向。     

微波加热在锂离子电池正极材料合成中的应用

近年来,微波加热技术由于独特的加热机理及加热快速均匀、节能高效、易于控制等特点受到了国内外研究者的广泛关注。本文重点介绍了微波加热在层状、尖晶石型及橄榄石型正极材料合成中的应用,认为采用微波加热技术合成正极材料,在合成效率、电极材料微观结构及电化学性能上,与传统的加热方式相比,都有一定的改善,并对微波加热技术合成锂离子电池正极材料的前景进行了展望。这对于推动正极材料的商业化进程具有一定的参考价值和指导意义。     

锂离子电池正极负极材料研究进展

近年来,锂离子电池因其优异的特性,发展十分迅速。锂离子电池的优异性能与电池的材料选择,材料的制备工艺等密切相关,可以说,锂离子电池的性能,很大程度上取决于电池的正负极材料以及电解质和隔膜材料的选择和制备。基于这种的重要性,本文对目送２锂离子电池的正极和负极材料的研究进展进行了综合评述。     

锂离子电池

依据使用方向的不同，锂离子电池大致可分为便携式电子设备提供电源的小型锂离子电池和为交通工具提供动力的动力锂离子电池2类。前者的技术发展已经比较完善，产业规模比较庞大，产能集中在东亚，有越来越向中国大陆聚集的趋势。后者尚处在商业化启动阶段，软包装液态动力锂离子二次电池技术问世标志着中国的研究水平处于世界前列。     

中间相炭微球用作锂离子电池阳极的充放电性能研究

中间相炭微球（ＭＣＭＢｓ）是一种性能优异的锂离子电池阳极用炭材料。研究了经不同温度热处理的ＭＣＭＢｓ 的微观结构与充放电性能的相关性。经７００ ℃～１ ０００ ℃炭化热处理的ＭＣＭＢｓ,随着热处理温度的提高其充放电性能变好,而经１ ７００ ℃～２ ８００ ℃热处理的ＭＣＭＢｓ 的充放电性能变化与此相反。经７００ ℃热处理的ＭＣＭＢ的放电容量为４２５ ｍ Ａｈ／ｇ,超过了石墨的理论容量３７６ ｍ Ａｈ／ｇ,这是由于其内部的微孔起到了锂离子储存“仓库”的作用。     

石墨烯及复合材料作锂离子电池电极的进展

石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学、力学及化学稳定性。此外,石墨烯还具有特殊sp^2结构,易于与其它材料复合。利用石墨烯获得具有特殊形貌和微观结构的电极材料,能有效改善材料的各项电化学性能,作为锂离子电池的电极材料具有潜在的应用前景。总结了近些年对石墨烯及复合材料作为锂离子电池电极材料的研究,重点阐述了材料的制备、电学性质及基本原理,为其作为锂离子电极材料的应用提供相应的理论依据。     

MCMB颗粒度分布对锂离子电池性能的影响

研究了锂离子电池中负极炭粉ＭＣＭＢ的颗粒度分布对电池性能的影响。试验结果表明,当颗粒度从１１．１２ μｍ 增大到２４．８１ μｍ 时,电池的第一次充放电效率由８６．２ ％ 增加到９０．５％ ,即颗粒度大,放电容量高。但是,颗粒度大,循环寿命稍差。进一步研究表明,大小颗粒度的重量比为７：３ 的ＭＣＭＢ粉末具有高放电容量和长循环寿命。     

锂离子电池炭负极材料的研究——包覆对天然石墨容量衰减的影响

研究了酚醛树脂包覆对天然石墨电化学性能的改善。酚醛树脂热解后形成的包覆石墨首次放电容量达到了460mAh·g-1以上,高于未处理石墨(384mAh·g-1);考察了热处理温度对包覆石墨性能的影响,结果表明在600℃～1000℃的范围内,随着热处理温度的升高,材料的不可逆容量降低,首次充电容量和循环效率提高;循环20周以后包覆石墨的容量仍保持在330mAh·g-1以上,而未处理石墨的容量则降低到300mAh·g-1以下,说明酚醛树脂包覆对抑制石墨的容量衰减有明显的作用。     

离子注入对聚合物材料表面改性的研究与应用进展

离子注入对聚合物材料表面改性有着独特的优越性,文中介绍离子注入技术在聚合物材料表面的力学性能、电学性能、光学性能、生物相容性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

炭材料贮锂机理研究的现状

对炭材料的各种贮锂机理进行了阐述,着重讲座了有机物或高聚物550℃－1000℃热解得到的无定形炭（软炭、硬炭）的高贮锂机理。认为石墨材料是石墨层间和纳米孔贮锂;无定形炭是孔隙贮锂,其贮锂能力与孔隙的大小、数量和分布有关。由此提出改善和制做高性能炭材料的措施。     

锂离子电池隔膜的研究与开发

介绍了锂离子电池隔膜材料的研究与进展，重点综述了聚烯烃锂离子电池隔膜材料的制备方法、孔径结构、孔隙率，透气率，自关闭性能等，认为多层复合隔膜既具有一定的强度又具有较低的自关闭温度，较适合作为锂离子电池隔膜，固体聚合物电解质在锂离子电池中作为电解质的同时还可以起隔膜的作用，表现出良好的应用前景。     

糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)--炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试

测试分析了糠醇树脂炭化产物组装的锂离子电池电化学性能。实验结果表明 ,5 5 0℃处理的糠醇树脂炭化样品充放电容量较低 ,还不能作为二次锂离子电池炭负极材料。 6 2 0℃～ 130 0℃范围内处理的糠醇树脂炭化样品组装的锂离子电池则都表现出了相对较高的充放电容量。其中 70 0℃炭化处理的样品组装的锂离子电池充放电容量最高。炭化处理温度对糠醇树脂制备的炭电极充放电容量不可逆性也有着较强的影响。随着炭化处理温度升高 ,炭电极充放电容量不可逆性在逐渐降低。 70 0℃和 130 0℃炭化处理的样品与 6 2 0℃炭化处理的样品相比不可逆性分别降低了约 5个和 19个百分点。实验结果还表明 ,树脂炭化产物的比表面积是影响电池充放电性能的重要因素 ,炭化产物的比表面积越大 ,电池的充放电容量就越高。     

表面改性在生物医用材料研究中的应用

在植入物体性能较好的基础上,表面性能是决定其生物相容性是否良好的至关重要因素。本文针对硬组织和与血液相接触的金属植入物,对表面改性技术、表面改性膜层特点及其应用进行了综合评述,探讨了通过表面改性提高植入物生物相容性的机理,并指出了生物医用材料表面改性的研究发展方向。     

高分子材料在微胶囊新技术中的应用

对高分子材料在微胶囊新技术中的应用状况进行了综述。介绍了制做微胶囊的高分子材料种类，制备微胶囊的方法，讨论了影响微胶囊性能的因素，并展示了微胶囊新技术的应用场合。