锂离子蓄电池负极材料石墨的改性与性能研究

采用机械球磨方法制备出锂离子蓄电池用石墨∕SnO改性负极材料。研究了不同SnO含量对材料结构及电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性产物的结构特性进行表征,并测试它们的电化学性能。XRD测试分析表明:改性产物保持了石墨的主体结构。电性能测试结果表明:适量的SnO有利于提高石墨材料的比容量,当SnO的加入量为16%(质量分数)时,改性石墨显示出较优的电化学性能,比容量从纯石墨的332mAh·g-1提高到696mAh·g-1,20周期循环容量下降14%,循环性能优于纯SnO(20周期循环容量下降68%)。由此可见以高电导率的石墨为基质,通过添加一定量的SnO对石墨进行改性,使其在石墨基质中形成高度弥散的SnO,SnO首次分解反应产生的Li2O阻止了Sn形成聚集体,改善了石墨或SnO单独作为电极材料时的性能。     

改性石墨用作锂离子蓄电池负极

通过浸渍的方法在天然鳞片石墨的表面包覆上不同厚度的酚醛树脂 ,然后在N2 保护下于 10 0 0℃炭化 1h制得改性石墨材料 ,应用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线衍射分析仪 (XRD)及恒电流充放电等技术研究所得改性石墨材料的表面物理形态、微晶结构及在不同电流密度下的充放电性能。结果表明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 ,从而提高了石墨材料的循环稳定性 ,即使在大电流情况下仍然保持了良好的充放电性能。     

锂离子蓄电池用天然石墨负极材料

报道了一种高性能锂离子蓄电池用球型天然石墨负极材料,这种材料由天然石墨经球型化处理和化学气相包覆得到.研究了包覆过程中热处理温度、碳包覆量对材料电化学性能的影响.优化条件下得到的碳包覆天然石墨材料首次充放电效率达到92%,可逆比容量为330 mAh/g,50次循环容量维持率为98%.     

锂离子电池石墨负极材料的改性方法

从石墨改性的本质出发,综述了锂离子电池石墨负极材料的改性方法:包覆法、表面修饰法、添加金属纤维法、机械研磨法、超细微化和纳米化法。通过改性处理,可有效降低石墨电极的不可逆容量,从而使可逆容量和库仑效率较大程度提高。     

锂离子电池石墨负极材料改性研究进展

石墨材料具有储量丰富、价格低廉、充放电平台安全平稳等优点,仍将成为锂离子电池负极材料的主流。但随着工业和产业化的升级转型,天然石墨的倍率性能和循环性能等无法满足市场的需求,所以对于天然石墨改性技术的研究和突破,将决定其未来的应用方向和市场格局。综述了石墨负极材料改性技术的最新研究进展,总结了各种改性技术的优缺点,复合改性技术对性能可能会有进一步提升。     

锂离子电池负极材料石墨的改性方法

介绍了石墨作为锂离子电池负极材料的优点、缺点以及对石墨进行改性的必要性;综述了几种改性方法的原理及其优缺点,主要有表面氧化、包覆、掺杂以及还原改性等。通过改性处理,可以有效改善石墨电极的性能。     

树脂包覆石墨用作锂离子电池负极材料

为了提高天然石墨的循环性能和充放电容量,对其进行酚醛树脂(PF)和掺硼酚醛树脂(BPF)包覆处理。处理后石墨材料的首次放电、充电容量得到明显提高;PF和BPF裂解后形成的无定形碳使包覆材料首次放电曲线在0.7～0.2V之间的放电电压平台升高;由于硼的缺电子效应使得BPF包覆石墨在1.3V附近出现新的电压平台;充放电循环结果和扫描电镜显示,裂解碳包覆层的存在使电极材料在循环中粉化现象得到抑制,有效地降低了容量衰减,提高了循环性能。     

石墨电极废料用作锂离子蓄电池负极材料

以双氧水为氧化剂,对人造石墨电极废料进行液相氧化修饰.由扫描电子显微镜(SEM)和布鲁瑙尔-埃利特-特勒(BET)比表面积测试结果分析可知,对石墨电极废料的轻度双氧水氧化能够起到消除表面缺陷,减少表面尖端原子的作用,结合光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,氧化修饰可使石墨表面产生大量含氧基团,并以-COOH和-OH为主,证明氧化修饰调整了人造石墨表面官能团的类别和数量.氧化后的样品首次可逆放电比容量由氧化前的255.5 mAh/g增加到322.3 mAh/g,前50次的循环可逆放电比容量基本没有衰减,保持在305.8 mAh/g以上,证明氧化修饰可使人造石墨电极废料达到锂离子蓄电池负极材料的要求.     

锂离子蓄电池锑基负极材料研究进展

锂离子蓄电池的负极材料是近年来的研究热点之一.评述了锑基负极材料包括锑的氧化物、复合氧化物、锑合金、锑金属薄膜以及掺杂锑金属化合物的研究现状,探讨了含锑材料作为锂离子蓄电池负极材料存在的一些问题及其解决办法,并对其发展趋势进行了展望.     

锂离子蓄电池负极材料最新研究进展

电极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,而高性能锂离子蓄电池的成功开发主要取决于负极材料。对已商品化负极材料的改性以及开发新型负极材料是锂离子蓄电池研究的热点。综述了锂离子蓄电池负极材料的最新研究进展,包括贮锂合金、锂化过渡金属氮化物以及过渡金属磷族化合物,着重讨论其贮放锂机理和电化学特性,并对负极材料的发展方向作了展望,认为贮锂合金的实用化是提高锂离子电池容量的关键。     

天然石墨的复合改性研究

国产天然鳞片微粉石墨具有较高的比容量 ,但它与溶剂的相容性差 ,高倍率充 /放电能力差 ,用环氧树脂热解碳对石墨进行复合改性处理 ,一方面改变石墨的表面状态 ,并使石墨层间结合力得到加强 ,改善了石墨材料与溶剂的相容性 ;另一方面还可以改变石墨片状颗粒的形状 ,减轻它在制膜过程中的择优取向 ,有利于锂离子在石墨中嵌入和脱出 ,从而提高石墨材料的高倍率充 /放电能力。本文主要阐述了用环氧树脂热解碳对国产天然石墨进行改性处理工艺 ,不同温度对改性石墨电化学性能的影响     

锂离子电池石墨负极材料表面镍包覆

对可作为锂离子电池负极材料的重庆石墨试样（CX）的电化学性能进行了比较详细的研究。为了改善 CX在大电流条件下的充放电性能,尝试在CX石墨表面采用次磷酸钠碱性化学镀镍。讨论了不同浓度镀液对镀镍石墨嵌锂性能的影响。实验发现,在大电流条件下,镀镍石墨CXNi1的嵌锂性能和循环性能最好。     

离子聚合物包覆的锂离子电池炭负极材料

用辐射聚合的方法在天然石墨颗粒表面包覆一层离子聚合物可以明显提高天然石墨的各种电化学性能,如首次库仑效率、循环性能.拉曼光谱研究表面包覆的离子聚合物可以明显抑制由于溶剂化锂离子共嵌入而造成的石墨层破坏,从而提高了石墨表面结构稳定性.扫描电镜照片显示包覆石墨表面形成的SEI膜在循环过程中保持稳定的形态,防止了石墨电极在循环过程中的阻抗增加现象.     

膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的研究

报道了以超低温膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的研究。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)对其物相、表面形貌及结构进行表征;利用恒电流充/放电对其电化学性能进行了测试。结果表明:超低温膨胀石墨呈现出蜂窝状多孔结构,比表面积为54 m~2/g。该材料表现出较好的脱/嵌锂容量和良好的循环性能,在100 m A/g的电流密度下,首次可逆比容量达到410 m Ah/g;循环220次后,比容量仍能维持在400 m Ah/g,容量保持率高于95%,是一种具有很好应用前景的储锂负极材料。     

锂离子电池负极材料——树脂包覆石墨的性能

石墨作为锂离子电池的负极材料具有高的脱嵌锂容量及平坦且低的（相对于锂金属）电压特性,但也存在一些问题,如在高倍率充放电性能及与电解质的相容性方面。本工作制备并研究了环氧树脂包覆石墨制备的复合碳材料。当用这种复合碳材料作为锂离子电池的负极时,它的无序结构的焦炭壳层防止了石墨核心材料在插锂过程中的剥落现象,改进了锂离子在阳极材料中的扩散性能。这种材料与石墨相比,不仅保留了石墨具有较高的插锂容量的特性,并且大大改进了其与电解质溶液的相容性和动力学性能,当这种复合碳材料用１Ｃ充放电时,仍保持有２００ｍＡｈ／ｇ的容量。     

双氧水氧化天然石墨作锂离子蓄电池负极

用双氧水作氧化剂,对天然鳞片石墨进行了液相氧化改性。双氧水的氧化改性降低了天然石墨表面的含氧量,改善了其电化学性能。采用XPS和FTIR方法分析得知,氧化改性主要是去除了天然石墨表面的部分羧基(COOH)而增加了酯(COOR)的含量,正是这种表面官能团的转换导致了天然石墨表面的氧含量降低。热失重分析结果表明氧化改性对天然石墨的结构稳定性的提高作用不是很明显。天然石墨表面状态的变化有利于减少形成SEI膜时锂离子的消耗,抑制溶剂和电解质的分解,从而使首次循环的不可逆容量降低,氧化后的样品HONG的首次充放电效率从86.7%提高到89.8%,前40次的循环可逆放电容量基本没有衰减,都保持在320 mAh/g以上,这已经达到了实用化锂离子蓄电池负极材料的要求。     

液相氧化法制备锂离子蓄电池负极材料

用硫酸铈作氧化剂 ,通过液相法将普通的天然石墨进行氧化改性。改性后 ,除去了一些活性高的缺陷结构 ,提高了石墨结构的稳定性 ;在除去缺陷结构的同时 ,增加了纳米级微孔及通道的数目 ;另外 ,氧化时形成的氧化物层与石墨结构结合得比较紧 ,可作为致密的钝化膜 ,并防止石墨结构的破坏。这些因素的变化有利于锂的插入和脱出 ,抑制电解质的分解 ,导致可逆容量从 2 5 1mAh/ g增加到 3 4 0mAh/ g以上 ,第 1次循环的充放电效率达 80 %以上 ,前 1 0次循环的可逆容量没有衰减。该方法适宜于锂离子蓄电池负极材料的工业化生产。     

碳包覆MnSn2锂离子电池负极材料合成及性能

用球磨-热解法合成了碳包覆锂离子电池锰锡合金负极材料MnSn2/C.通过XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征.制备的材料粒径大小分布在1～2μm之间,合金材料表面完全被碳包覆,碳层厚度约为60～ 120 nm.在充放电电压为1.5 V到0V范围内,初始可逆充电比容量为675 mAh/g,经过20周的循环后,充电比容量仍然保持为440mAh/g.与没有碳包覆的MnSn2贸极材料相比,其循环性能有较大提高.