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.     

近三年来锰酸锂二次锂电池的研究进展

二次锂离子电池由于比能量高和使用寿命长,已成为便携式电子产品的主要电源。总结了近三年来二次锂离子电池的研究进展。正极材料锰酸锂LiMn2O4为尖晶石晶体结构,Li+可在Mn2O4三维网络结构中嵌入-脱嵌,并完成充放电过程。锰酸锂的制备方法有高温固相反应、微波烧结法、固相配位反应法、溶胶-凝胶法、微乳化法、Pechini法及其它新的合成方法等。通过掺杂其它阳离子和阴离子,特别是多种元素同时掺杂,可提高正极材料的稳定性和可逆性。同时讨论了负极材料的制备方法;正极材料容量衰减机理及相应改善措施;电池制备工艺和其它有关研究。最后指出了今后的研究重点:电极材料的充放电性能与电极制备工艺间的关系、锂锰氧与碳负极直接组装成试验电池、开发固体电解质在二次锂电池中的应用。     

纳米硫化锂/碳复合正极材料的制备及其电化学性能

为了提高硫化锂正极的倍率性能、抑制多硫化锂穿梭并降低成本,以三硫化二锂作为硫化锂的前驱体,聚乙烯吡咯烷酮和碳纳米管作为碳源,经高温处理制备纳米硫化锂/碳复合材料,以此作为锂硫电池的正极材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪对该复合材料的形貌、结构以及组成进行表征,并进行电化学性能测试。结果表明：制备的纳米硫化锂/碳复合正极材料中,纳米硫化锂分散均匀并被热分解的碳包覆,合成的三硫化二锂前驱体在空气中具有一定的稳定性,能够降低纳米硫化锂的生产成本;将纳米硫化锂/碳复合正极材料用于锂硫电池时,在0.07 C(1 C=1166 mA/g)倍率下初始放电比容量达910 mAh/g,在1.00 C高倍率下循环150次后,可逆容量保持在484 mAh/g,这表明纳米硫化锂/碳的活性物质利用率较高、多硫化锂穿梭较弱。采用三硫化二锂前驱体制备高性能硫化锂复合材料,工艺成本低,有助于硫化锂正极材料的实际应用。     

汽车动力电池正极材料锰酸锂球磨工艺研究

通过锂电池正极材料锰酸锂的研究,探索材料制备工艺对正极材料电化学性能的影响,对比不同球磨工艺对所制备锰酸锂电化学性能影响,并使用XRD、粒度分析仪、高精度电池性能测试系统等对正极材料、电池进行分析,得出了的球磨方法.     

用于锂硫电池正极的生物质碳材料制备与应用

当前市场对于新一代高能量密度的电池需求日益迫切,锂硫电池作为最有前景的二次电池之一,其正极材料的研究广受关注。而生物质为前驱体的碳材料因其来源广泛易制备、环境友好性能高而不断被应用到锂硫电池正极材料的研究中。介绍了正极材料的研究现状,制备生物质基碳材料的主要方法,不同制备因素对于生物质碳材料的影响以及在锂硫电池中性能的影响;介绍了生物质碳材料结合目前正极材料的改进措施的实例;最后对生物质碳材料在锂硫电池正极未来的发展方向提出了思考。     

Mg2+掺杂对富锂层状氧化物材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的影响

Mg²⁺作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li⁺的离子半径(0.076 nm)相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li⁺的位置。然而,Mg²⁺对LLOs材料晶体结构的影响还存在争议。利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg²⁺掺杂富锂正极材料Li_1.2-xMg_xMn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂,通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。结果表明,Mg²⁺掺杂导致LLOs材料晶胞参数的增加。通过与Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂材料的电化学性能对比发现,Mg²⁺掺杂有效地提高了LLOs材料的电化...     

磷酸铁锂与碳复合材料的电化学制备及性能研究

利用电化学沉积法在铝箔上制备了掺杂导电碳的磷酸铁锂与碳复合的正极材料.通过对比磷酸铁锂市售样品、电化学沉积法制得的样品、电镀液询问沉淀样品这3种样品的物理表面形貌、电化学性能曲线,组装电池后的循环充放电性能曲线,研究了电化学沉积法掺碳对于磷酸铁锂正极材料结构和电化学性能的影响,得出了电化学沉积法制备LiFePO_4/C复合材料的可行性.     

尖晶石锂锰氧化物大电流充放电性能研究进展

锂锰氧化物资源丰富、成本低廉、工艺简单，最有希望替代锂钴氧化物正极材料，论文综述了尖晶石型锂锰氧化物的制备方法、性能改善等方面的研究进展．介绍了影响锂锰氧化物正极材料大电流充放电性能的主要因素，及相关的改善方法，如表面包覆锂钴氧、用纳米不锈钢纤维代替传统的乙炔黑、制备烧结电极等．     

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.     

Mg2+掺杂的LiFePO4材料的共沉淀合成与表征

提出了一种采用共沉淀法合成镁掺杂的锂离子正极材料LiFePO4的新方法,研究了合成条件,采用XRD,SEM,循环伏安测定,电化学阻抗谱分析,以及充放电测试对合成的材料作了表征分析．结果表明,采用共沉淀合成方法可以获得性能良好的LiFePO4;Mg^2＋掺杂对LiFePO4结构没有产生明显的影响,但掺杂量的大小对LiFePO4的放电性能有较大影响．     

钠离子电池正极材料研究进展

面对化石燃料日益枯竭、锂资源短缺等问题,钠离子电池以资源丰富、理论成本低、快充性能好、低温性能优异等优势被认为是发展新能源、大规模储能和低速电动交通工具中具有较大潜力的二次电池。钠离子电池正极材料是影响电池能量密度、循环性能、倍率性能等参数的重要因素之一,钠离子电池正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子类化合物、普鲁士蓝类化合物和有机类化合物。总结并介绍了钠离子正极材料,概括了钠离子电池的优劣势,分析了各类正极材料的自身特性和研究方向,对钠离子电池正极材料的发展方向进行了展望。     

钠离子电池正极材料V2O5研究进展

钠离子电池(SIBs)具有资源丰富、成本低廉及供应风险低等优势，被认为是极具潜力的下一代电化学储能器件。目前，五氧化二钒(V₂O₅)正极材料因具有高工作电压及高理论容量等优点，逐渐成为SIBs正极材料的研究热点。然而，V₂O₅正极材料的低离子扩散系数、低电导率及反复的离子嵌入/脱嵌所致的结构不稳定等缺点，限制了其在SIBs中的应用。分析了V₂O₅正极材料的晶体结构和储钠机制，并通过形貌控制、晶体结构修饰、化学预插入以及与其他材料复合等改性方法，综述了V₂O₅正极材料在SIBs中的研究进展，最后对V₂O₅正极材料的发展趋势进行了展望。     

A位缺陷对铁酸盐基阴极材料硫中毒特性影响

空气中微量SO₂ (10^-9)引起阴极材料硫中毒是导致固体氧化物燃料电池（SOFC）性能衰减的关键因素之一。将(La_0.6Sr_0.4) (Co_0.2Fe_0.8)O₃（LSCF）和A位缺陷型(La_0.6 Sr_0.4)_0.85(Co_0.2Fe_0.8)O₃（LSCF85）样品放置在含有30 μg/g SO₂的干空气气氛中,800 ℃条件下热处理50 h后,对反应的生成物进行XRD、SEM、EDX表征,评价A位缺陷的存在对钙钛矿结构铁酸盐基固体氧化物燃料电池阴极材料硫中毒行为的影响。结果发现,对于钙钛矿结构LSCF阴极材料,A位缺陷的引入可以有效地抑制该材料与SO₂发生化学反应生成SrSO₄,提高材料在含SO₂气氛中的化学稳定性。其原因可能是由于A位缺陷的引入,降低了LSCF中Sr元素的活性,从而抑制了Sr元素与SO₂之间化学反应的发生。     

Li／SOCl2电池阴极结构研究

对Ｌｉ／ＳＯＣｌ２电池碳极制作工艺进行了研究；通过实验比较研究了不同碳材料放电性能、对材料不同预处理手段的效果以及采用ＫＣｌ作成孔剂对阴极膜放电性能的影响，结果表明预处理有效地提高了阴极的放电能力。     

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.     

两步法合成MCFC复合阴极及其性能研究

基于前期研究,采用电泳沉积技术将摩尔比为1∶1的LiCoO2和LiFeO2两种纳米颗粒同时修饰至制得的抗形变/溶解复合材料Ⅰ表面（镍阴极材料内通过机械混合法掺杂质量分数2%、4%、6%Co3O4纳米颗粒）制成复合基体阴极Ⅱ。采用扫描电镜对制得的复合基体Ⅱ进行表面形貌分析,筛选出形貌较好的复合基体阴极Ⅱ及其电泳沉积条件。在模拟MCFC运行条件下,复合工作阴极Ⅱ具有良好的热稳定性和电活性,其中掺杂比为4%的复合工作阴极Ⅱ在100h溶解实验测试中溶出的镍离子浓度几乎为0。     

一步固相法制备高性能Li_2MnSiO_4/C锂离子电池正极材料

采用一步固相法合成了Li_2MnSiO_4/C正极材料,利用XRD,EIS和循环伏安测试对该材料进行了结构和电化学性能表征.研究了一步固相法中添加不同比例的葡萄糖对Li_2MnSiO_4材料性能的影响.结果表明:葡萄糖作碳源复合可以提高Li_2MnSiO_4正极材料的充放电比容量和循环性能,同时在一步固相合成法中还能细化Li_2MnSiO_4正极材料颗粒.葡萄糖添加量为6%时,制备得到的Li_2MnSiO_4/C正极材料首次可逆放电比容量为213.1 mAh/g.     

阴极材料对聚合物发光二极管特性的影响

报道了基于聚(9,9 二辛基芴 4,7 二噻基苯并二唑)(PDOF DBT,m(DOF):m(DBT)=85:15)的双层聚合物发光二极管(PLEDs)在使用碱金属、碱土金属和绝缘材料为阴极时表现的各种特性.当以厚度为3nm左右的Ba作为阴极时,器件表现出较好的性能:外量子效率为1.6%,最大的发光亮度接近4000cd m2.结果表明PDOF DBT与这种阴极的交界面具有较好的能级匹配以及电荷注入平衡.     

Thermal stability of LiFePO<Subscript>4</Subscript>/C-LiMn<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> blended cathode materials

Safety is important to lithium ion battery materials. The thermal stability of LiFePO₄/C-LiMn₂O₄ blended cathode materials is characterized by using TG, XRD, and SEM etc. The results show that LiFePO₄/C-LiMn₂O₄ possesses a worse thermal stability than pure spinel LiMn₂O₄ and pure olivine LiFePO₄/C. When LiFePO₄/C-LiMn₂O₄ blended cathode materials are sintered at 500°C under Ar atmosphere, the sintered cathode materials emit O₂, and appear impurity phases (Li₃PO₄, Fe₂O₃, Mn₃O₄). It is deduced that some chemical reactions take place between different materials, which leads to a worse discharge specific capacity. LiFePO₄/C-LiMn₂O₄ blended cathode materials, therefore, need to be managed and controlled strictly for the sake of thermal stability and safety.