超细二氧化钼-碳复合物的制备及其储锂性能研究

锂离子电池作为一种清洁能源,受到社会的青睐。但是,目前商业化的石墨负极材料,能量密度和功率密度相对较低,不能满足下一代高性能锂离子电池的需求,开发高性能的锂离子电池负极材料成为当今一项十分紧迫的任务。二氧化钼(MoO₂)具有导电性好、机械性能好和理论容量高等优点,是目前锂离子电池负极材料研究的热点材料之一。以磷钼酸为钼源,离子液体作为溶剂,采用溶剂热法进行反应,在氩气气氛下煅烧后获得MoO₂-C纳米粒子,将该材料应用于锂离子电池负极材料中,发现其具有良好的电化学性能。在1 A g^-1的电流密度下,循环50圈后比容量还有569 m A h g^-1。MoO₂纳米颗粒的平均粒径在20 nm,提供了超短的锂离子扩散路径,颗粒外层的碳层提供了电子快速传导的通道,因此该材料具有很高的比容量和良好的大倍率性能。     

Li_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料的合成及电化学性能

通过碳热还原法合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3,研究了球磨和碳含量对Li3V2(PO4)3的合成和电化学性能的影响.利用XRD、SEM和电化学测试对Li3V2(PO4)3进行研究表明,经过球磨合成的样品XRD晶面衍射峰的强度增强,样品颗粒均匀细化;样品中随着碳含量的增加,其XRD晶面衍射峰的强度减弱,样品颗粒趋于细化;经过球磨4 h,且原料中碳过量30%合成的Li3V2(PO4)3样品的首次放电容量为117 mAh/g,常温下循环30次后容量为105 mAh/g,在55℃高温下循环30次后容量103 mAh/g.     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2的合成及电化学性能

采用碳酸盐共沉淀法合成了Ni0.4Co0.2Mn0.4CO3前驱体,然后以Ni0.4Co0.2MnCO3和LiOH为原料,合成出了层状锂离子电池正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2.通过XRD,SEM和电化学测试对LiN0.4Co0.2Mn0.4O2材料的结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征.结果表明,800℃下烧结12 h所得到的样品,以0.2 c放电,其首次放电容量151 mAh·g-1,循环30次后容量为138 mAh·g-1,电化学性能好.     

氧化镍锂的合成及其电化学性能研究

采用热固相法合成氧化镍锂,研究了不同合成条件（原料配比、反应气氛、反应温度）对合成产物放电性能的影响。     

氧化石墨烯添加量对Bi2S3/rGO复合材料储锂性能的影响探究

本文采用简单超声法成功制备了硫化铋纳米颗粒与石墨烯(Bi₂S₃/rGO)复合材料,并探究前驱体氧化石墨烯(GO)添加量对Bi₂S₃/rGO复合材料储锂性能影响。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、X-射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等测试技术对其微观形貌、元素分布及物相结构进行表征,并利用电化学工作站和电池测试系统对其电化学性能进行测试。结果表明,添加20 mg GO制备出的复合材料,Bi₂S₃纳米颗粒在石墨烯片层中分布均匀,周围无散落,作为锂离子电池负极材料比容量较高,循环与倍率稳定性较优。     

树枝状氧化铁单晶的合成及其电化学性能研究

因其低成本和高的储锂能力,Fe2 O3作为一种极具潜力的锂离子电池负极材料而受到广泛的关注.采用水热法一步合成Fe2 O3,并应用在锂离子电池负极材料.采用XRD、SEM和TEM对样品的晶型与形貌进行分析,表明合成样品为树枝状Fe2 O3单晶.在电池的电化学测试中,树枝状Fe2 O3单晶电极表现出优异的循环稳定性(在1...     

尖晶石型LiMn_(2-x)Ga_xO_4的合成及电化学性能研究

为了提高锂离子电池尖晶石锰酸锂正极材料的循环性能和倍率性能,采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了LiMn2–xGaxO4(x=0,0.02,0.05,0.07)正极材料。研究了Ga掺杂对所制材料性能的影响。结果表明:制得的LiMn2–xGaxO4具有单一的尖晶石结构。当Ga3+掺杂量为x=0.05时,LiMn2–xGaxO4首次放电比容量为117.1 mAh/g,经过95次循环后,放电容量保持率高达97.9%;在高倍率4C条件下,首次放电比容量为100.9 mAh/g,30次循环后放电比容量为102.4 mAh/g,具有优异的倍率性能。     

混合溶剂法调控镍基MOF纳米结构及其电化学性能

金属有机框架(MOF)具有高比表面积、结构丰富、孔道可调且含大量不饱和配位点等优点,但较差的导电性限制了其在电化学储能领域的应用.以溶剂热法的方式,通过调节N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中溶剂成分(去离子水、乙醇)合成了四种不同形貌的Ni-MOF,实现形貌结构调控改善其导电性进而提升其电化学性能.实验结果表明:Ni-M...     

粘结剂种类对硅碳复合负极材料电化学性能的影响

通过柠檬酸裂解碳将纳米硅粉包裹负载在人造石墨表面制备了Si/G复合负极材料,对比分析了海藻酸钠(SA)/羧甲基纤维素(CMC)复合粘结剂、羧甲基纤维素(CMC)/丁苯橡胶(SBR)复合粘结剂、聚偏二乙烯四氟乙烯(PVDF)和海藻酸钠(SA)四种粘结剂对其电化学性能的影响。结果表明,粘结剂的种类对硅碳复合负极材料的电化学性能产生显著的影响,CMC/SBR复合粘结剂具有良好的粘弹性和分散性,可以更好地适应材料的体积变化,其Si/G复合负极材料展现出优异的电化学性能,首次库伦效率为87.97%,循环100次的容量保持率为90.3%。     

不同碳源包覆LiFePO_4正极材料的合成及电化学性能

采用单一碳源和复合碳源,以固相反应法合成了碳包覆型LiFePO4正极材料。借助ECT、XRD、SEM和循环伏安仪对LiFePO4正极材料进行了表征,研究了不同包覆碳源对所制LiFePO4正极材料电化学性能的影响。结果表明,与使用其他碳源相比,在使用六次甲基四胺与蔗糖作为复合碳源时,LiFePO4正极材料的包覆碳量降低了40%左右;首次可逆放电容量提高了20%左右,达到141mAh/g;循环20次后的容量保持率提高了2%左右。由该种LiFePO4正极材料制作的锂离子电池具有较好的自我修复能力。     

混合动力车用锂电池正极材料的制备和性能研究

采用共沉淀法和高温固相烧结法制备了锂离子电池正极材料,研究了pH值和煅烧温度对前驱体物相组成、形貌、振实密度和元素组成以及对正极材料微结构和电化学性能的影响。结果表明,随着pH值从9升高至11,前驱体振实密度逐渐增大,适当的增加pH值有助于Mn的沉淀;随着煅烧温度的升高,I(003)/I(104)比值呈现先升高而后减小特征,在煅烧温度为850℃时取得I(003)/I(104)最大值,此时的正极材料中阳离子混排程度最小;随着煅烧温度升高,正极材料试样的颗粒尺寸不断增大,颗粒之间的团聚程度减小,充电容量逐渐减小,放电容量先增加而后减小,在煅烧温度为850℃时取得最大的放电容量和最佳的倍率性能。     

CoFe类普鲁士蓝纳米立方的合成及超电容性能

利用化学共沉淀法,制备Co Fe类普鲁士蓝纳米立方(Co Fe PBA)超级电容器电极材料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行物理表征;利用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法以及交流阻抗法(EIS)对样品的电化学性能进行研究。结果表明:Co Fe PBA材料为具有面心立方结构的棱长约400 nm的立方颗粒,且表面光滑、颗粒均匀,在氯化钴和铁氰化钾摩尔比为2:1时,产物Co Fe PBA电化学性能最佳,于中性介质1 mol/L硫酸钠溶液中,在1 A/g电流密度下,比电容能达到444.4 F/g,电流密度增大至5 A/g时,比电容仍能保持在423.1 F/g,2000次充放电循环后,在1 A/g电流密度下比电容保持在439 F/g,容量衰减小于2%。     

锂离子电池正极材料LiNi1-xCoxO2的合成及性能

以硝酸盐为原料,用sol-gel法合成锂离子电池正极材料LiNi1-xCoxO2,采用XRD、SEM和电化学测试等方法对材料的物理化学性质以及电化学性能进行表征。结果表明,经过Co掺杂后,材料具有较高的初始放电比容量和较好循环性能。在750℃下合成的LiNi0.8Co0.2O2,在3.0~4.2 V 0.2 C下经恒电流充放电测试,其首次放电容量为170.40mAh.g–1,经过30次充放电循环后放电容量为149.86 mAh.g–1,可逆容量的保持率为89.95%。     

CaMoO4纳米颗粒的合成、表征及电化学性能

二元金属氧化物是一种重要的电极材料,改进其电化学特性对提升电池容量的性能具有重要意义.采用水热法成功合成CaMoO4纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)以及扫描电子显微镜(SEM)对CaMoO4纳米材料的结构、形貌以及元素组成进行了详细的研究.在三电极系统下对CaMoO4电极材料进行循环...     

新型电化学储能技术的研究及应用

本文在阐明传统电化学储能系统存在不足的基础上,提出了两种新的方案和技术,包括“基于不间断电源实现负载侧储能”和“基于可重构电池网络与软件定义电池能量管控技术组成的新型数字储能系统”,为电化学储能系统的应用开拓了新的场景及技术方向,从而助推电化学储能产业发展壮大。     

烧结温度对共沉淀法合成LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2电化学性能的影响

采用并流共沉淀法制备了前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2,然后采用高温固相反应法制备了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2,通过热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与恒流充放电测试等研究了烧结温度对所制备材料物相结构、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明,在卧式管式炉中空气气氛下进行两段控温烧结:第一段烧结温度为700℃,第二段烧结温度为750℃时,合成的LiNi0.8Co0.2O2具有良好的六方晶系α-NaFeO2层状结构;在0.5C充放电倍率下和2.7-4.3 V电压范围内,其首次放电比容量为153.0 mAh/g,20次循环后的容量保持率高达98.5%。     

3DG/CoSe2@NW锂离子电池负极材料的制备和电化学性能

为开发高效储存性能的锂离子电池(LIB),利用简单的溶剂热反应合成一维Co-硝基三乙酸(NTC)前驱体,与三维石墨烯(3DG)组装并高温退火后,制备了多维度、多孔的3DG/CoSe₂@纳米线(NW)负极材料。通过一系列的表征证明在纳米结构中,CoSe₂纳米粒子嵌入一维多孔碳NW中,该一维多孔碳NW被封装在3DG中。3DG/CoSe₂@NW用作LIB负极材料时,由于其独特的纳米结构,在0.1 A·g^-1电流密度下100次循环后比容量为725.6 mA·h·g^-1,在2 A·g^-1的大电流密度下进行500次的循环后,容量保持率为92.5%。电化学测试结果表明,以3DG/CoSe₂@NW为电极的LIB具有高比容量和优异的循环稳定性。     

n型硅/碳复合材料的制备及电化学性能研究

基于施主掺杂原理,制备了掺有微量磷元素的n型硅负极材料,为改善其循环性能,通过碳包覆的方法进一步制备了硅/碳复合锂离子电池负极材料。利用XRD、SEM、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)等测试手段对所制n型硅及硅/碳复合材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征分析。结果显示:所制n型硅具有与普通硅一致的晶体结构、良好的充放电平台、较高的容量以及很好的导电性,其电化学性能在碳包覆后有所改善,第一次放电比容量可达1 776.7 mAh/g,15次循环后仍可达1 000 mAh/g以上,库仑效率均保持在98%左右。     

纳米复合β-Ni(OH)2电极材料的制备与电化学性能

氢氧化镍(Ni(OH)2)是碱性二次电池的正极材料,本文采用化学沉淀法制备了纳米Ni(OH)2超微粉体,XRD检测证实晶型为β相，用TEM对粉体进行形貌分析，结果表明所得产物是颗粒状纳米晶，粒径20nm左右．将纳米Ni(OH)2粉以10％的比例掺杂到常规球镍中制得纳米复合β-Ni(OH)2电极材料，其电化学容量和放电平台较常规球镍有很大提高，大电流放电时，纳米复合β—Ni(OH)2电极材料的电化学容量比常规球镍提高达40．9％。