复合酸掺杂聚苯胺正极材料的制备及性能

以苯胺为单体,硫酸和磺基水杨酸进行复合掺杂,电化学聚合导电聚苯胺,采用正交设计优化聚苯胺正极材料的制备工艺。采用X射线衍射、傅里叶红外光谱对导电聚苯胺电极进行了研究与表征,结果表明大分子基团的加入进一步增大了聚苯胺分子链的离域程度,提高了导电性;采用扫描电镜,电化学测试以及组成电池放电对电极表征,结果表明聚苯胺正极的最佳制备工艺条件为添加12%(质量分数)的二氧化锰,导电剂使用碳纳米管,电极制作方式采用包网模式,压制电极的压力为12 MPa,与镁合金组成海水电池,以25 mA/cm2恒电流放电,比能量为108 mWh/g。聚苯胺与二氧化锰复合使得电极的放电性能得到显著提高,电极放电比能量与氯化银电极持平。     

铝掺杂对富锂正极材料结构及电化学性能影响

采用共沉淀-高温烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.20Ni0.20-x/2Mn0.60-x/2]AlxO2(x=0,0.03,0.06,0.09),考察掺铝量对材料结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)研究材料晶体结构和元素分布,交流阻抗及电池充放电测试电化学性能。结果表明,铝首先选择固溶在Li2Mn O3中,然后固溶在Li MO2中;掺杂铝导致材料常温下容量显著降低,高温下得到很高的可逆容量;掺杂铝2.5%(质量分数)可以极大提高材料容量保持率,并显著降低首次不可逆容量。     

聚苯胺用于铅酸蓄电池正极材料的研究

以苯胺为原料,过硫酸铵为氧化剂,硫酸为酸化剂,化学氧化法制备了聚苯胺,并检测了其电阻率.红外谱图和XRD证明得到的有机物与聚苯胺完全一致;循环伏安表明,聚苯胺具有一定的充放电特性.在铅酸电池正极材料PbO2中加入聚苯胺,能够大幅度提高电导率,降低电池内阻.充放电曲线表明:加入聚苯胺后,电池容量由9.8 Ah提高至10.8 Ah,100个周期衰减由18.1％降至11.1％;库伦效率比空白电池略低一些.     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

锂离子电池正极材料稀土掺杂的研究进展

总结了各种常用锂离子电池正极材料的优点和缺陷;论述了近年来锂离子电池正极材料稀土掺杂的研究进展;重点介绍了不同掺杂工艺、稀土掺杂元素种类、掺杂量对正极材料结构、形貌、电化学性能的影响。     

锂离子电池正极材料掺杂Al的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料(LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4)掺杂Al的研究进展;着重叙述了Al掺杂量、烧结工艺对正极材料结构和性能的影响.     

不同锂离子正极材料掺杂对硫正极性能的影响

探讨了硫正极中掺入锂离子正极材料(磷酸铁锂LiFePO₄、三元材料NCM、富锂锰基材料LRMB)对锂硫电池性能的影响。研究发现，富锂锰基材料最有利于提高锂硫电池的电化学性能，并且其添加量为10%(质量分数)时，效果最好。通过一系列电化学性能测试发现，硫正极中掺杂锂离子正极材料能够调控活性硫的电化学行为，促进可溶性长链多硫化锂(Li₂S_x)向难溶性短链硫化锂(Li₂S)的转化，进而提高锂硫电池的电化学可逆性，降低电池的极化现象。这为提高锂硫电池的电化学性能提供了新的思路。     

新型锂电池正极材料的制备及电化学性能研究

采用水热法以及后退火处理合成了锂离子电池正极材料Lix/3+1Nix3+1Ni1/2-x2-y2Mnx/6+1/2-y/2CryO2(0≤x≤1,0≤y＜0.4,x+y≤1).通过×射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)以及恒电流充放电测试,研究了复合材料的晶体结构、形貌以及电化学性能,并考察了不同原料配比对材料电化学性能的影响.实验结果表明,制得的Lix/3+1-Ni1/2-x/2-y/2Mnx/6+1/2-y/2CryO2正极材料结晶度高,粒度分布均匀.其中,样品Li1.1833Ni0.2Mn0.5667Cr0.05O2的首次充放电比容量最高,分别为153.5 mAh/g和213.8 mAh/g[电压范围为2.0～5.0V(vs.Li+/Li),充放电倍率为0.2 c];样品Li1.2Ni0.2-Mn0.6O2则体现出优异的循环稳定性.     

镁电池正极材料V2O5微球的制备及电化学性能

利用水热法合成了具有多级结构的V_2O_5,通过调节溶液p H值,探究了材料微观形貌的变化,并将材料制成极片,以纯镁为负极,0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu)2为电解液组装成镁离子电池进行测试。在不加酸的情况下,生成的V_2O_5样品是由纳米棒自组装微球堆积而成的,但其电化学性能较差,在50 mA/g的电流密度下首圈放电比容量只有102.8mAh/g,经过30次循环后仅能保持在69.5 mAh/g。而在酸性条件下(pH=2或3),制得的V_2O_5样品均呈现薄纳米片自组装形成的花状微球。在pH=3时,制得的V_2O_5首圈放电比容量可提高到113.7 mAh/g,经过30次循环后仍保持在79.7mAh/g。这些电化学性能的提升,得益于在酸性条件下,生成的V_2O_5具备更高的比表面积和更为疏松多孔的结构。     

磷酸铁锂正极材料掺杂改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂具有价格低廉、稳定性好、环境友好和安全性能高等优势,被认为是在动力电车和混合动力电车上很具应用前景的下一代锂离子电池正极材料。但是较低的电子电导率和离子扩散速率限制了磷酸铁锂的商业应用。在众多改性方法中,掺杂是最有效的方法之一。综述了Li Fe PO4掺杂改性的研究进展,并展望了掺杂技术的前景。     

聚苯胺膜电极的电化学性能

CS-PAn(化学氧化聚合法合成聚苯胺)膜电极的CV曲线类似于ES-PAn(电化学聚合法合成的聚苯胺)膜电极,而且他们都具有优良的可逆性和循环稳定性。交流阻抗图谱表明两种方法制备的PAn具有相同的电化学反应机理。C S-PAn-Li和ES-PAn-Li扣式电池的最大放电比容量分别为75m Ah.g-1和86m Ah.g-1,容量衰减率分别为13.2%和6.8%,ES-PAn-Li扣式电池的大电流充放电性能优于CS-PAn-Li扣式电池。     

正极材料LiFePO4/C的制备与性能

通过机械活化、高温固相反应,合成了LiFePO4/C复合正极材料.XRD、粒度分布和SEM表明:材料为纯相的橄榄石型,碳包覆使材料的二次颗粒尺寸有所减小.电化学性能测试结果表明:碳包覆能有效降低材料的电化学极化.在2.6～4.5 V的充放电范围内,LiFePO4/C以0.2 C放电的首次可逆容量为135.41 mAh/...     

二元掺杂LiMn2O4正极材料的研究

采用高温固相法合成了二元掺杂的锂离子电池正极材料LiMxM'yMn2-x-yO4(M=Al,Ni,Co;M'=La,Sm;x=0.01,0.02,0.08;y=0.01,0.02).使用XRD和SEM分析了正极材料的结构和形貌,结果表明:材料具有良好的尖晶石型结构,颗粒分布均匀;充放电测试表明:掺杂不同元素对LiMn2O4电化学性能影响很大;相对其他正极材料,LiCo0.08La0.02Mn1.90O4在3.0～4.3 V电压区间内具有最好的电化学性能,首次放电比容量达120 mAh/g,50次循环后的放电比容量为109 mAh/g,容量衰减率为7%.     

富锂锰基正极材料动力锂离子电池的倍率性能

以富锂锰基材料为正极材料,人造石墨为负极材料,用叠片工艺制备额定容量为5 Ah的5580135型软包装动力锂离子电池,研究正极面密度、导电剂含量、负极/正极容量比及电解液对倍率放电性能的影响。当正极面密度为240 g/m2、正极导电剂含量为4%、负极/正极容量比为1.1并以1 mol/L Li PF6/EC+PC+EMC+DMC为电解液时,电池的倍率性能最好。25℃时以1.00 C充电、5.00 C放电循环1 000次,容量保持率为99.5%。     

热电池正极材料钒氧碳的性能研究

对热电池正极材料钒氧碳(VOC)的合成方法及性能特点作了评述。实验在不同工艺条件下的热反应制得不同成分的VOC材料,运用X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电镜技术对所得产物进行了物相分析及形貌分析,并对其作为热电池正极材料的放电性能作了检测研究。实验结果表明:反应物配比、煅烧时间和温度对生成的VOC物相及性能都有重要的影响。粉末颗粒径向粒径小,比表面积较大的层片状及细棒状材料满足Li+快速扩散,使电池能够在较大电流密度下以较高的电压放电。对VOC材料进行放电性能测试发现,VOC能够提供较高的电压和平稳的放电平台,同时该化合物的重现性较好,容易加工成型,是一种较为理想的正极材料。     

C包覆改善富锂锰正极材料低温性能

以葡萄糖为C源,表面包覆富锂锰正极材料。用X射线衍射和扫描电镜对样品进行了表征,并设计成软包电池来测试材料的电化学性能。研究表明:C包覆的富锂锰正极材料在常温循环300次容量保持100%。此外,低温-20和-40℃的放电效率分别为60.3%和11.0%,低温-20和-40℃的恢复率为107.7%和104.8%。     

Al_2O_3掺杂对Co-Ni-Mn正极材料性能的影响

采用XRD分析和充放电测试,研究氧化铝(Al_2O_3)掺杂量x对锂离子正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3-x)Mn_(1/3)Al_xO_2(x=0、1/40、1/20和1/10)性能的影响。当Al_2O_3掺杂量为1/20时,所得LiNi_(1/3)Co_(1/3-1/20)Mn_(1/3)Al_(1/20)O_2材料的结晶度较好且完整,混排度较低。以0.1 C在2.0~4.8 V充放电,正极材料的首次放电比容量为264.47 mAh/g,第20次循环的容量保持率为93.01%,库仑效率为98.37%。     

高性能LiCoO2的制备与性能表征

采用特殊共沉淀法制备出了类球形碱式碳酸钴,通过一系列煅烧工艺,最终制得高性能LiCoO2材料.同时与国内常规生产工艺,即以草酸钴为主要原料最终制得的LiCoO2材料进行了对比和分析.结果表明,以碱式碳酸钴为主要原料制备的LiCoO2材料:I003/I104、I006/I104和I006/I003值大、结晶度高、晶粒尺寸大、密度大、比表面积小、压实性能优良,具有较高的比容量和优异的循环稳定性.