碳包覆硅/碳复合材料的制备与性能研究

为提高锂离子电池商容量Si/C复合负极材料的电化学性能,采用喷雾干燥法制备了核壳结构的碳包覆Si/C复合材料.碳包覆Si/C复合材料为近球形颗粒,形貌规整,粒度分布均匀,呈正态分布,其物相结构和嵌脱锂的电化学反应与Si/C复合材料保持一致.碳包覆后,减小了充放电过程中复合材料电极的极化,电压滞后现象得到了显著的改善.碳包覆Si/C复合材料的最大放电比容量为512 mAh/g,略低于包覆前的材料,但循环稳定性大大提高,50次循环后的容量保持率为96%.     

锂离子电池锡氧化物负极材料的研究进展

锡基氧化物以其高的理论比容量、低成本、低毒性、宽广的实用性成为理想的锂离子电池负极材料,然而在其充放电过程中体积变化较大,影响了电极的循环性能.从锡基氧化物的储锂机理、制备方法和改善锡基氧化物电化学性能的研究等方面,分析总结了近年来锡基氧化物负极材料在结构和形貌、掺杂、制备锡基氧化物复合材料方面的最新进展,展望了其发展...     

锂离子电池氧化物负极材料研究进展

作为锂离子电池氧化物负极材料,锡基复合氧化物的比容量高达600mAh/g,Li4/3Ti5/3O4的循环性能优良,在某些领域,这两种负极材料有望获得商业应用。综述了近年来锂离子电池氧化物负极材料的研究进展,详细阐述了锡氧化物、锡基复合氧化物和Li4/3Ti5/3O4的嵌脱机理及性能特点。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料作为锂离子负极材料具有很高的比容量,成为锂离子电池负极材料的研究重点。然而硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池循环性能变差。不同方式复合的硅基复合材料被大量地开发出来,以提高纯硅的循环性能,从硅/金属复合材料、硅/碳复合材料、硅薄膜材料及纳米结构的硅材料四个方面对硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状进行综述,分析硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题,讨论硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

锂离子电池硅基复合负极材料的研究

通过高能球磨法,制备了一种锂离子电池硅基复合负极材料,用XRD、循环伏安和恒流充放电等方法测试研究了复合材料的物相组成和电化学性能.循环20次后,复合材料电极的充电比容量大于750.0 mAh/g,容量保持率大于85%.     

纳米锡铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米锡铁复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,用透射电镜(SEM)对其形貌进行了表征,对其充放电和循环性能等电化学性能进行了测试.结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的锡铁复合氧化物;充放电过程中从20～50周,锡铁复合氧化物放电比容量由285,6 mAh/g衰减到279.1 mAh/g,放电容量保持率较高(98％),说明纳米锡铁复合氧化物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.     

锂离子电池负极材料的研究进展

综述了锂离子电池负极材料的研究进展,介绍了碳素材料、锡氧化物和锡基复合氧化物负极材料。指出今后负极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展。     

锂电池聚吡咯复合正极材料的研究

采用化学氧化法制备了聚吡咯/V2O5干凝胶(PPy/VXG)导电复合材料。用制备的复合材料作正极,组装了扣式锂二次电池。运用SEMI、CI、CP、XRD及循环伏安法对电极材料和电池性能进行表征和测试。结果表明:PPy/VXG复合正极材料是通过阴离子的掺杂/脱掺杂及锂离子的嵌脱反应来实现充放电的;循环伏安曲线的氧化-还原峰较对称和稳定,且具有较大的峰电流,表明PPy/VXG具有较好的电化学可逆性和较高的电极活性;PPy/VXG的放电比容量随充放电电流的增大而降低,当充放电电流从0.1 mA提高到0.4 mA时,材料的平均放电比容量下降约7.5%。     

锂离子蓄电池锡基复合负极材料的研究

分别采用金属镁粉和铝粉作还原剂在高能球磨条件下还原锡的氧化物,得到纳米分散的锡、锡钴合金(添加适量金属钴粉)-氧化物嵌锂复合材料。通过X射线衍射分析确定了纳米高分散锡和锡钴合金复合材料的结构,电化学测试结果表明,高分散锡和锡钴合金材料与锡的氧化物相比有更高的首次循环充电效率和更好的循环稳定性。同时,改变粘结剂种类和用量也会对材料的电化学性能产生较大的影响。其中以铝为还原剂,使用LA132粘结剂的电极可逆充电比容量超过560mAh·g-1,首次循环充电效率约为68.9%,30次循环后充电比容量保持在400mAh·g-1。良好的电化学性能表明高分散锡和锡钴合金复合材料有望成为锂离子蓄电池负极材料。     

新型锡基材料的制备及其电化学储锂性能

采用水溶液化学沉淀法制备了两种锡基锂离子蓄电池负极材料,结晶态Sn6O4(OH)4和无定形态SnO2。将两种样品用于电化学储锂,结果表明,这两种锡基材料都表现出良好的嵌脱锂能力,其中Sn6O4(OH)4的电化学储锂性能优于SnO2,其可逆电化学容量较高,嵌脱锂的电位平台较低,循环第2周期的库仑效率超过90%,第3周期超过95%;而纳米级的无定形态SnO2在循环20周期后库仑效率高于Sn6O4(OH)4。实验还发现选择合适的充放电电压范围可获得更好的电化学性能。     

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。     

锂二次电池正极含硫复合材料的研究

采用聚丙烯腈与单质硫在一定条件下制备含硫复合材料,并利用蔗糖进一步对所得含硫材料进行碳包覆。采用XRD和SEM对该材料进行了表征。以碳包覆材料为正极活性物质,金属锂为负极制备锂二次电池,检验其充放电性能,并考察了碳包覆工艺过程对材料性能的影响。实验证明,经过碳包覆后的材料有较高的质量比容量和良好的循环稳定性。同时,通过组装硫基材料为正极、中间相碳微球材料为负极的全电池,初步考察了硫基正极新型锂电池的充放电特性。     

热解沥青碳材料锂的嵌入研究

选用三种沥青碳材料,分别测试了它们的充放电曲线和循环伏安曲线,并将第１周期放电后的样品,进行了ＩＲ、ＸＰＳ、ＸＲＤ的测试,从充放电特性、锂嵌入的深度、可逆性以及碳材料的结构等方面,对锂在该类碳材料中的嵌人机理进行了初步探讨。结果表明,热解沥青,尤其是中间相沥青在第１周期充放循环和充放可逆性上效率很高,这种热解沥青是很有前途的锂离子蓄电池的电极材料。     

中间相沥青炭微球的嵌锂模型

碳材料用作锂离子蓄电池的负极材料导致了可充锂电池的飞速发展 ,但碳材料的结构、性能及其贮锂性能的影响至今仍然是有争议的课题。锂离子蓄电池应用领域的迅速扩大对负极材料的嵌锂性能提出更高要求 ,理论上也相应地提出了一些解释高嵌锂容量的新机理。在介绍中间相沥青炭微球 (MCMB)结构的基础上 ,综述近年来MCMB在嵌锂模型方面的一些主要进展 ,并简要指出其发展方向     

纳米锡镍复合氧化物贮锂材料的研究

用液相沉淀-热解法合成结构和组成不同的锂离子电池纳米锡镍复合氧化物贮锂材料。通过XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征。制备的锡镍复合氧化物平均粒径约为10 nm。非晶态NiSnO3负极材料的初始可逆贮锂比容量为817 mAh/g,经过20周的循环后,充电容量仍然保持为77.0%。晶态NiO.SnO2复合贮锂材料初始可逆贮锂比容量为756 mAh/g,经过20周的循环后,充电容量保持为66.5%,两种材料对大倍率充放电具有较好的承受能力。与晶态NiO.SnO2复合贮锂材料相比,非晶态结构的锡镍复合氧化物具有较好的电化学性能。     

锂离子电池高倍率放电性能研究

对锂离子电池高倍率放电性能进行了研究。发现电池设计对锂离子电池放电性能具有较大的影响,设计了一种新型的锂离子电池的电极。研究了电极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,电极片的面密度、压实密度对锂离子电池高倍率放电性能的影响,通过实验研究得到了一种高倍率放电性能良好的锂离子电池,该电池放电容量高,放电平台平滑,平台电压较高,循环性能较好,且电池放电时表面温度不高。分析锂离子电池高倍率放电循环曲线时发现了放电容量变化的一个规律,给出了针对锂离子电池高倍率放电的一种充、放电制度。     

锂离子蓄电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

对Li4Ti5O12 的结构与电化学性能的关系、制备方法、掺杂改性研究现状等进行了介绍。锂离子蓄电池负极材料锂钛复合氧化物———Li4Ti5O12 相对于锂电极的电位为 1.5 5V ,理论容量为 175mAh/ g ,实验容量为 15 0～ 160mAh/ g。在Li 嵌入和脱出的过程中 ,其晶型不发生改变 ,有很小的收缩和膨胀 ,体积变化小于 1% ,被称为“零应变”材料。以该材料为负极的锂离子蓄电池具有很好的循环性能 ,同时相对于石墨等碳负极 ,安全性和可靠性也得以大大改善 ,具有应用在电动汽车、储能电池等方面的优良前景 ,在全固态锂离子蓄电池的研究中也大多采用该活性材料作为负极     

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.     

硫化铜微球电化学储锂性能研究

以硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]和硫代乙酰胺(TAA)为原料,通过溶剂热法制备中空球状结构硫化铜。研究了中空微球样品作为锂离子电池负极材料的电化学性能。讨论了焙烧温度和焙烧时间等条件对硫化铜样品的物相结构和电化学性能的影响。研究发现,焙烧后的硫化铜样品的电化学性能表现良好,在0.1 C电流密度下首次充放电比容量均超过了理论比容量(560 m Ah/g),其中焙烧温度为150℃、焙烧时间为1 h的硫化铜样品,其首次放电比容量达到682.8 m Ah/g,且循环25次后其比容量仍能保持在106.7 m Ah/g,表现出了良好的循环稳定性。     

薄膜锂电池SnOx阳极材料研究进展

锡基氧化物(SnOx)作为全固态薄膜锂离子电池的阳极材料具有熔点高、比容量大、性能稳定、安全性好、易于制备等优点受到人们的重视。介绍了SnOx阳极薄膜的特点,分析了SnOx的贮锂机理,重点评述了不同方法制备SnOx薄膜的结构和电化学性能,旨在进一步优化高性能锂离子电池阳极薄膜的制备过程,为全固态薄膜锂离子电池性能改善提供借鉴和启发。