锂离子电池正极材料锰酸锂的改性研究

用氟化锂对预先合成的锰酸锂(LiMn2O4)进行氟化处理,研究了处理温度对材料电化学比容量与高温下循环稳定性的影响.结果表明,氟化锂/锰酸锂混合体系在500 ℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;氟化锂处理可以改善锰酸锂材料的结晶度,热处理温度越高,处理后材料的结晶度越好;随着处理温度的升高,锰酸锂材料经历了从"烧结型"到"结晶型"的转变,700 ℃以上烧结的材料形成了八面体的晶体颗粒;初始比容量与循环性能也随着处理温度的不同而变化,600 ℃条件下处理的材料初始比容量最低,但循环性能最好.     

锂离子电池聚合物正极材料研究进展

高储能的锂电池聚合物正极材料是近年来新型电化学能源研究发展的热点。本文综述了自由基聚合物、导电聚合物、有机多硫聚合物以及多骨架碳硫交联聚合物正极材料的结构、制备、导电机理和电化学性能。重点介绍了自由基聚合物氮氧结构的特点和快速充放电性能,导电聚合物的合成方法和掺杂机理,以及有机多硫聚合物和多骨架碳硫交联聚合物中—(S—S)n—键的高效储能特性和超高比容量性质。最后提出了解决聚合物材料容量的衰减和易降解性以保证稳定的循环性能以及完善合成及制备工艺是未来的研究重点。     

Reviews on the lithium transition metal orthosilicate as cathode mterial for lithium ion batteries

硅酸盐基材料是一种锂离子电池的新型电极材料.本文简单综述了硅酸盐基材料的结构、合成方法及改性方法,并且对该材料目前存在的问题与应用前景进行了分析和探讨.该材料的开发对于锂离子电池的发展具有积极的推动作用.     

硅酸盐基锂离子电池正极材料研究进展

硅酸盐基材料是一种锂离子电池的新型电极材料。本文简单综述了硅酸盐基材料的结构、合成方法及改性方法,并且对该材料目前存在的问题与应用前景进行了分析和探讨。该材料的开发对于锂离子电池的发展具有积极的推动作用。     

锂离子电池正极材料锰酸锂掺杂改性研究

采用固相反应法分别合成正极材料纯相LiMn₂O₄和LiPr_xMn_2-xO₄（x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.10）固溶体。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、恒电流充放电等手段,对合成样品的形貌、结构、电化学性能进行了测试。结果表明：当x=0.06时,固溶体LiPr_0.06Mn_1.94O₄具有良好的尖晶石结构,晶体大小较均匀;固溶体LiPr_0.06Mn_1.94O₄具有良好的高温（55 ℃）循环性能,实验电池在55 ℃、1 C充放电倍率下,循环50次后容量保持率为82.5%。     

锂离子电池氧化物负极材料的研究进展

锂离子二次电池是应用和开发前景最好的一种电源,改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的负极材料.现在国内外商业用锂离子电池中应用的碳材料已无法满足人们对高容量的需求,于是大量的研究工作集中在寻找更高容量的新型负极材料上.介绍了氧化物负极材料的研究进展,包括:锡氧化物、其他金属氧化物、复合氧化物.重点介绍了各种氧化物材料的合成方法、电化学性能和脱嵌机理,探讨了该类材料目前存在的问题及解决的办法,对该类材料的发展趋势进行了展望.     

锂离子电池正极材料锰酸锂的制备与改性研究

锂离子电池是绿色高能可充电池,具有工作电压高、比能量大、自放电少、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染等突出优点.尖晶石型锰酸锂正极材料具有无毒、成本低、电容量高等优点,近年来引起广泛关注.但在高温环境下,锰酸锂正极材料的充放电容量迅速下降,成为制约其发展的主要缺点.从锰酸锂的制备与改性研究方面综述了锂离子电池正极材料锰酸锂的研究进展,在此基础上,提出了正极材料锰酸锂的发展方向.     

锂离子电池正极材料超声强化水洗过程研究

针对高镍三元锂离子电池正极材料的降碱处理方式主要局限于去离子水洗涤且清洗效果不佳的问题,提出了一种超声强化水洗处理高镍三元锂离子电池正极材料的新方法。以LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）为研究对象,去离子水为溶剂,通过正交试验探讨了超声强化水洗对高镍三元锂离子电池正极材料进行降碱处理的影响因素,并就单一固含量因素影响与简单去离子水洗涤进行对比。采用pH测定、粒度分析、SEM、电化学性能测试等手段进行分析,研究了固含量、搅拌时间、超声时间、超声频率、超声功率等对高镍三元锂离子电池正极材料降碱效果的影响。研究结果表明：在固含量10%、搅拌时间更均匀的情况下,颗粒表面形貌无明显影响,材料电化学性能提高。实际工业生产过程中水洗的固含量为40%更为合适。     

锂离子电池钒系正极材料的研究进展

锂离子电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO_2、LiMO_2、LiCoxNi_1-xO_2、LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2、LiMnO_2、LiMn_2O_4、LiMn_2O_4、LiFePO_4上,近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。本文对钒系化合物LiV_3O_8、V_2O_5、V_6O_(13)、LiV_2O_4和LiNiVO_4等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。     

镍钴铝酸锂正极材料改性研究进展及展望

综述了锂离子电池镍钴铝三元正极材料LiNi_xCo_yAl_(1-x-y)O_2(NCA,x≥0.8)存在的不可逆容量大、循环性能差等问题及其性能优化改性技术的研究进展,从表面包覆和体相掺杂两个方面对近年来国内外NCA正极材料的电化学性能改善研究进行系统性总结,分析了各类包覆物以及掺杂元素的作用机理,并对NCA正极材料的未来研究方向进行了展望。     

锂离子二次电池正极材料锰酸锂的研究进展

锂离子电池正极材料锰酸锂的理论比容量较高,但由于多次循环过程中衰减严重,阻碍其商业化应用.综述了近年来其发展状况,总结了尖晶石型锰酸锂正极材料具备比容量较高、原料资源丰富、价格便宜、环境友好等特点,以及各方面应用情况.论述了其结构特点、工作原理、存在缺陷等.着重总结了近期的材料制备方法和稀土掺杂改性研究的进展情况,分类指出了一元稀土掺杂及多元稀土掺杂对材料改性的影响并指出了存在的问题,同时提出了未来的研究方向和发展前景.     

磷酸锰锂锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池（LIB）由于具有工作电压和能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和自放电小等优点被认为是动力电池的最佳选择。磷酸锰锂（LiMnPO₄,LMP）锂离子电池正极材料具有良好的热稳定性和高的工作电压,具有广阔的应用前景,但是尚需攻克电导率不足和循环稳定性差等技术瓶颈。为提升LMP的电化学性能,利用液相法制备形貌可控、尺寸均一的LMP,可有效地缩短锂离子的传输距离,充分缓解充放电过程中相界面的应力过大问题,有利于LMP倍率性能和循环稳定性的提升。体相掺杂在提升材料本征电导率、锂离子扩散系数和稳定材料结构等方面具有独特的优势,其中铁掺杂具有重要的研究意义。另外,改进合成工艺,制备具有特定结构、特定元素分布的复合正极材料,对提升材料的综合性能具有显著优势。系统总结了近年来在材料纳米化、离子掺杂及材料复合等方面对LMP改性的研究进展,认为开发纳米LiFe_xMn_1-xPO₄（0<x<0.5）复合材料将成为新的发展趋势。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

从LiFePO4的结构出发,分析了该材料所特有的优越性能以及存在的缺陷,阐述了物理掺杂和体相掺杂两类改性方法的特点和取得的成效。在此基础上,介绍了高温固相法、共沉淀法等方法合成LiFePO4的最新研究进展,探讨了各种制备方法的优缺点,并简要评述了LiFePO4未来发展的前景以及为使该材料走向实用化应注重的研究方向。     

镍钴铝酸锂正极材料改性研究进展及展望

综述了锂离子电池镍钴铝三元正极材料LiNi_xCo_yAl_(1-x-y)O_2(NCA,x≥0.8)存在的不可逆容量大、循环性能差等问题及其性能优化改性技术的研究进展,从表面包覆和体相掺杂两个方面对近年来国内外NCA正极材料的电化学性能改善研究进行系统性总结,分析了各类包覆物以及掺杂元素的作用机理,并对NCA正极材料的未来研究方向进行了展望。     

Effects of electrolyte composition on the charge and discharge performances of LiNiO2 positive electrode for lithium ion batteries

Charge and discharge behaviour of LiNiO2 positive electrode has been examined in organic electrolytes with different compositions. The discharge capacity of the oxide electrode at a moderate cycling rate varied with the electrolyte composition. Redox responses in potential sweep voltammetry also depended on the kind of lithium salt and solvent of the electrolyte. Electrolyte solutions of relatively low ionic conductivity generally gave lower voltammetric responses and rate capability. A.c. impedance analysis of the LiNiO2 electrode before and after the charge and discharge demonstrated that the surface chemistry of the oxide, depending on the electrolyte composition, has an important influence on the rate capability of the oxide electrode in organic electrolyte solutions.     

表面活性剂辅助制备锂离子电池三元正极材料

采用氢氧化物共沉淀法,设计了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（LAS）辅助工艺,在pH=11条件下制备了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的前驱体,经过空气气氛炉900 ℃下煅烧15 h后,对所得样品进行XRD、SEM表征、电性能测试,探讨了LAS添加量对产物的影响。结果表明,LAS不仅不会影响材料的层状结构,还改善了材料颗粒分布,使颗粒分布均匀,粒径均一。在2.5~4.6 V电压区间、0.1 C的倍率条件下,首次放电比容量高达181.9 mA·h/g,经过30次循环后,放电比容量为168.2 mA·h/g,容量保持率达到92.46%。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸亚铁锂( LiFePO4)作为备受关注的锂离子电池正极材料,可望成为新一代首选的可代替钴酸锂的锂离子二次电池正极材料.详细地叙述了近年来国内外对LiFePO4改性所做的研究,着重介绍了导电剂掺杂包覆、金属离子掺杂和合成方法对LiFePO4电化学性能的影响,以及这些改性方法存在的问题.     

Rheological properties and stability of NMP based cathode slurries for lithium ion batteries

Slurries for the manufacturing of cathodes for lithium ion batteries are compared regarding to their colloidal stability by means of rheology. Model formulations with nanoscaled LiFePO₄ (LFP) and micron scaled Li(Ni,Mn,Co)O₂ (NMC) were prepared by using N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as solvent. Polyvinylidene difluoride (PVDF) binder and carbon black (CB) conducting additive were added at typical amounts of a few weight percent. The influence of these inactive electrode components on the physical stability of the dispersions was investigated by steady state and oscillation experiments. It is demonstrated that the addition of a high molecular weight PVDF binder is sufficient to establish gel formation by bridging flocculation in case of the nanoscaled cathode material. For the larger micron scaled particles, the formation of a stable coagulated state is also feasible but it requires the combination of a particulate CB gel and a strengthening PVDF polymer network.     

PVDF黏结剂含量对锂离子电池正极 浆料流变性能的影响研究

制备了3种具有不同聚偏四氟乙烯（PVDF）黏结剂含量的锂离子电池正极浆料,并对它们的流变性能做了测试和比较。结果表明,随着PVDF黏结剂含量的提高,浆料的黏度变大,流动性变差。触变性测试结果还表明,只有当加入适量的PVDF时,浆料中的颗粒之间才能形成稳定均匀的浆料,过多或者过少都会导致颗粒间的团聚产生。