正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成及电化学性能

将液相共沉淀法制备的Ni0.8Co0.iMn0.1(OH)2与LiOH·H2O混合,固相烧结合成微米级的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料.XRD谱表明,合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料为典型的α-NaFeO2层状结构,无杂质峰;从SEM像可以看出,产物颗粒为类球形,分散性好,由一次粒子紧密堆积而成,平均粒径为3 μm;电化学测试结果表明,在2.8～4.3 V电压范围内,750℃焙烧15h合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的电化学性能最优,0.1C时,其首次放电容量为186.748mA·h/g,分别高于700和800℃时的首次放电容量172.947和180.235mA·h/g.材料在0.5和2C时循环40次后,容量保持率分别为98.32％和88.72％,循环性能良好.     

锂离子电池富锂材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制备及掺杂改性

以乙酸盐为原料,采用喷雾干燥法制备层状α-NaFeO2结构的富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及掺杂Cr的Li[Li0.2Ni0.15Cr0.1Mn0.55]O2。采用X射线衍射、扫描电镜、半电池充放电和电化学阻抗谱等方法研究材料的物相、结构、形貌及电化学性能。结果表明:Cr掺杂使材料的颗粒变粗,但不改变材料的结构,而使材料的层状特征更为明显;Cr掺杂后材料的电化学性能得到明显改善,电荷转移阻抗Rct从275.0降低到105.0,循环稳定性和倍率性能均有所改善,Li[Li0.2Ni0.15Cr0.1Mn0.55]O2材料1C倍率下的放电比容量为140.0 mA.h/g,循环50次后放电比容量为133.7 mA.h/g,远高于未掺杂Cr材料的比容量,未掺杂Cr材料在1C倍率下放电比容量为107.1mA.h/g,循环50次后放电比容量为102.1 mA.h/g。     

三元锂离子正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的控制合成与储能特性

采用草酸共沉淀法和高温固相法相结合的方法成功合成了LiNi0.6Co0.2Mn0.2O (NCM622)三元锂离子正极材料,通过先用水热合成草酸钴锰前驱体,然后再与镍盐、锂盐进行高温固相反应,避免了Ni2+、Co2+、Mn2+在草酸中沉淀不均匀的问题.X射线衍射(XRD)分析结果表明,该材料具有典型的类似α-NaFeO2的层状结构以及低的阳离子混排.电化学性能测试结果显示,相比于商业镍钴锰酸锂(NCM-商业),NCM622表现出优良的循环稳定性和倍率性能,在0.1C下经850℃处理的NCM-850试样的初始放电容量为184.1 mAh g-1,高于NCM-商业的175mAhg-1,在0.2C循环100圈以后NCM-850的容量保持率为88.6％而NCM-商业的保持率仅为47.8％.在5C下NCM-850仍然具有98.1mAhg-1的容量.这主要归因于材料拥有更稳定的晶体结构和更宽的离子扩散通道.     

废旧LiCoO2材料再生LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料及性能研究

针对废旧锂离子电池数量不断增加的现状,对废旧LiCoO2电池的回收和再生流程进行探究。以废旧LiCoO2电池为原料,通过预处理,酸浸,共沉淀步骤,实现了LiNi0.8Co0.1Mn.1O2正极材料的再生。ICP-OES分析浸出液中的元素含量,SEM和XRD表征材料形貌和结构,扣式电池的电化学测试定量分析材料的电化学性能。研究表明,利用浸出液可以再生形貌和层状结构良好的正极材料,在0.2C,2.8~4.3V电压范围内进行充放电循环测试,首周放电比容量可达到210.8 mAh/g,经过50周充放电循环后的容量保持率为87%,表现出良好的循环稳定性,为废旧锂离子电池的再生提供支撑和发展方向。     

锂离子电池正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2过充行为分析

通过扣电形式分析不同充电终止电压(4.3、4.5、4.7、4.9和5.1V)正极材料LiNi0.Co0.2Mn0.2O2的性能,研究过充对其性能的影响.结果 表明,材料充电到4.9V后,放电比容量明显降低.通过容量微分曲线分析了材料在整个充放电过程中的相变,H3相的出现导致材料比容量降低.X射线衍射分析表明,材料过充后...     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,并考察了烧结温度对材料结构、表面形貌和电化学性能的影响.XRD和SEM测试结果表明,900℃下烧结得到的样品是粒径在0.3～0.5 μm范围的球形粒子,具有最佳的阳离子有序度;充放电测试结果表明,其在0.1C倍率下首次放电容量达到148.8...     

烧结温度对LiNi（0.8）Co（0.1）Mn（0.1）O2材料倍率性能和循环性能的影响

以共沉淀法制备的球形Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2和Li OH·H2O为原料,研究烧结温度对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料形貌、结构以及材料循环性能和倍率性能的影响。SEM和XRD结果表明：温度对材料形貌和结构有较大的影响,控制适当温度既能保证材料具有良好的形貌,也能抑制材料中锂镍的混排。电化学测试结果显示,当烧结温度从700℃升高至750℃时,材料性能逐渐提高,但是温度过高会恶化材料的性能。750℃和780℃烧结材料的循环性能几乎一致,200次循环后容量保持率为71.9%,但780℃烧结材料的倍率性能低于750℃材料的,其原因归结于温度过高,锂镍的混排加剧。在小电流充放电时,对材料性能影响有限,但是在大电流充放电时,3a位的Ni2＋将严重阻碍锂离子的扩散。     

Li,Mn源对LiMn2O4尖晶石高温电化学性能的影响

采用熔盐浸渍法用LiNO3或LiOH·H2O作为Li源，以电解二氧化锰(EMD)或化学二氧化锰(CMD)作为Mn源，制备了4种尖晶石型LiMn2O4正极材料．对材料进行了XRD结构表征，采用最小二乘法计算了样品的晶格常数，以BET法测定了各样品的比表面积，测定了各样品的电导率；检测了各样品在高温下的贮藏和循环性能，在高温下作了循环伏安分析．结果表明，虽然各样品均属于立方尖晶石结构，但晶格常数、电导率和比表面积均不相同．以LiOH·H2O和EMD为原料制得的样品的极化最小，在高温下的贮藏性能和循环性能最好     

快速凝固制备La0.83Mg0.17Ni3.25Al0.15Mn0.1储氢合金的相结构和电化学性能

采用感应熔铸+退火处理(常规冷速)及快速凝固方法制备了La0.83Mg0.17Ni3.25Al0.15Mn0.1储氢合金.系统研究了快速凝固对合金的相结构、微观组织及电化学性能的影响.X射线衍射分析表明,冷却速率对合金的相组成影响不大,但对各相丰度影响明显.随着冷却速率的增加,合金中的LaNi5相(CaCu5型结构)丰度增加,LaNi3相(PuNi3型结构)丰度减少.EPMA分析表明,快速凝固方法制备的La0.83Mg0.17Ni3.25Al0.15Mn0.1储氢合金为扁平状晶粒组织.合金电极的电化学测试表明,冷却速率对合金的活化性能影响不大.随冷速的增加,合金的最大放电容量减小,合金电极的循环稳定性改善明显,铜辊线速度为15 m/s时容量保持率达到97.03%.     

单晶型锂离子正极材料用Ni0.65Co0.15Mn0.20(OH)2前驱体的合成过程

采用共沉淀制备了形貌均一、振实密度高的Ni_(0.65)Co_(0.15)Mn_(0.20)(OH)_2前驱体。结果表明,在固含量高于80 g·L~(-1)的条件下,可调节pH值来控制前驱体的成核及长大过程,即成核的籽晶小颗粒数量增加后可降低前驱体生长速率。当满足0.015μm·h~(-1)的粒度生长速率时,前驱体振实密度可达到1.83 g·cm~(-3)。烧结制备成正极后测试,在0.2C倍率下克容量为186.3 mAh·g~(-1),1C循环50周容量保持率达到96.3%。对比市售商业化样品测试结果表明,可通过烧结过程优化和掺杂工艺来进一步提升正极材料循环性能。     

合成方法对LiNi0．4Co0．2Mn0．4O2电化学性能的影响

分别采用混合氢氧化物法和溶胶．凝胶法制备了三元的锂离子电池LiNi0．4Co0．2Mn0．4O2正极材料。采用XRD，SEM以及BET等方法对正极材料进行表征，并对其电化学性能进行测试。实验结果表明，不同的合成方法和工艺条件导致了材料的晶相结构、表观形貌、比表面积以及电化学性能上的差异。LiNi0．4Co0．2Mn0．4O2正极材料中出现的阳离子相互占位将导致其电化学性能变差。与溶胶．凝胶法制备的样品相比，混合氢氧化物法制备的样品具有较高的比表面积（3．2m2／g）和较高的放电比容量。在充放电电压范围为2．5～4．3V、充放电电流为20mA／g条件下，混合氢氧化物法所制备样品的首次放电比容量为180．1mAh·g^-1，20次循环后放电容量为160．2mAh·g^-1，并显示出较好的循环稳定性。     

Surface Modification of Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6 by V2O5- Coating

在采用低温共沉淀-水热-煅烧法合成锂离子电池Fe-Ni-Mn体系正极材料Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6的基础上,对合成的材料Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6进行V2O5的包覆改性研究,以提高材料Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6的首次放电比容量和循环性能。用XRD、SEM、TEM、ICP光谱和恒流充放电测试研究包覆材料的结构和电化学性能。结果表明,V2O5包覆并没有改变材料的晶体结构,只存在于材料的表面,与未包覆的材料相比,V2O5包覆后的材料具有更好的首次放电容量和容量保持率。50周循环后,添加质量分数3%V2O5样品Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6的放电比容量可以维持在200.3 mAh/g,大于未添加V2O5样品Li1.6(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)O2.6的194.0 mAh/g。CV测试表明,包覆层的存在有效抑制了材料层状结构的转变及电极与电解液的负反应。     

Synthesis and electrochemical performances of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode materials

LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ was prepared from LiOH·H₂O and MCO₃ (M=Ni, Co, Mn) by co-precipitation and subsequent heating. XRD, SEM and electrochemical measurements were used to examine the structure, morphology and electrochemical characteristics, respectively. LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ samples show excellent electrochemical performances. The optimum sintering temperature and sintering time are 850 °C and 20 h, respectively. The LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ shows the discharge capacity of 148 mA·h/g in the range of 3.0?4.3 V at the first cycle, and the discharge capacity remains 136 mA·h/g after 30 cycles. The carbonate co-precipitation method is suitable for the preparation of LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ cathode materials with good electrochemical performance for lithium ion batteries.     

高容量正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的合成及电化学性能

以LiOH.H2O、Ni(OH)2和Mn3O4为原料,采用固相法合成锂离子电池正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所得样品的结构和形貌进行表征,并测试了该材料的倍率性能和高低温性能。结果表明:900℃下烧结10 h后可获得晶粒细小均匀的层状Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2材料,并具有良好的电化学性能,放电容量最高可达235.9 mA.h/g;在50℃下测试时该材料的放电容量高达284.4 mA.h/g,并表现出良好的循环性能,其倍率性能和低温性能还有待进一步改善。     

Li3Ni0.1V1.9（PO4）3的电化学性能研究

采用X射线衍射和电化学方法,研究了正极材料Li3Ni0.1V1.9(PO43)的结构和电化学性能。结果表明:Li3Ni0.1V1.9(PO43)具有单斜晶系结构。在室温下,以0.1C倍率放电时Li3Ni0.1V1.9(PO4)3的初始比容量为115mAh/g,从0.1C增加到0.4C经过60次循环后,比容量保持率为97.3%,而未掺杂镍的Li3V2(PO4)3,初始比容量为129mAh/g,60次循环后,比容量保持率仅为69.7%。循环伏安和交流阻抗测试表明,Li3Ni0.1V1.9(PO4)3有较低的极化电阻和较好的可逆性。