锂离子电池正极材料LiCexNdxMn2-2xO4（x=0～0.018）的Pechini合成及表征

采用X射线衍射仪、电池测试系统等,研究了采用Pechini法合成的锂离子电池正极材料LiCexNdxMn2-2xO4（x=0、0.012、0.014、0.016、0.018）的组织结构、首次充放电性能、循环稳定性能等。结果表明：当稀土元素掺入量较少（x≤0.014）时,样品由尖晶石型LiMn2O4相组成,否则,样品中将出现微量的杂质相（CeO2、Nd2O3）;适量的稀土元素掺杂将使LiMn2O4样品的初始容量减小、循环稳定性能增加。LiCe0.014Nd0.014Mn1.972O4样品具有较好的循环稳定性能,其初始放电容量为124.8 mAh/g,经30次循环充放电后的容量保持在116.3 mAh/g,容量保持率为93.2%。     

锂离子电池正极材料LiMgxMn2-xO4的合成及性能

利用相转移法合成了LiMgxMn2-xO4前驱体,在电炉中于一定温度下烧结一定时间,得到锂离子电池正极材料粉体,并利用XRD、SEM、IR等对材料粉体进行结构形态表征.考察焙烧温度、焙烧时间、Mg的掺杂含量等对产物结构和电化学性能的影响.实验结果表明:当Mg的掺杂量x=0.06,于750℃焙烧15 h时所制备的样品材料结构稳定且呈尖晶石型,样品电极的充放电性能良好,首次放电比容量达125 mAh/g,放电平稳,样品电极可逆循环性能良好.     

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4紫外可见光谱研究

<正>极材料因为其成本低廉,环境友好,高能量密度而被广泛应用.本文采用高温固相法制备Li Mn2O4正极材料,运用X射线衍射仪和扫描电镜分析其结构和微观形貌,采用紫外可见光分光光度仪测试该材料的光谱特征,并计算禁带宽度.结果表明:Li Mn2O4材料有菱形结构的几何外形,粒径分布处于1 um~2 um之间,为立方尖晶石结构,Li Mn2O4溶于双氧水和HNO3样品,溶解时间为40 min,80 min,120 min时,禁带宽度分别为2.24eV,2.22eV和1.85eV.     

包裹沉淀法合成锂离子二次电池正极材料LiMn2O4

用包裹沉淀示合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子二次电池正极材料的锂锰氧化合物。对材料进行了Ｘ射线衍射,循环伏安,充放电等测试,实验结果表明,所合成的材料具有标准尖晶石结构和较好的电化学可逆性能,该材料在ＥＣ－ＤＭＣ＋１ｍｏｌ／Ｌ ＬｉＰＦ６电解液中表现出较优良的充放电性能,其放电容量达１２０ｍＡｈ／ｇ。     

LiCoO_2包覆LiNi_(0.78)Co_(0.2)Zn_(0.02)O_2锂离子电池正极材料

采用共沉淀法制备了LiCoO2包覆LiNi0.78Co0.2Zn0.02O2锂离子电池正极材料,对材料进行XRD、SEM的分析结果表明,该材料具类α-NaFeO2(R-3 m)结构,而且微观颗粒大小均匀.电化学测试结果表明,用LiCoO2进行表面包覆后比未包覆材料的初期放电比容量略有降低,但是材料的循环性能明显提高.包覆材料的首次恒流(60 mA.cm2,3.0~4.2 V,vs.Li /Li)充、放电比容量分别为243.63 mAh.g-1和204.58 mAh.g-1,首次循环效率为83.97%,200次循环后比容量仍为197.06 mAh.g-1,不可逆容量损失仅为7.52 mAh.g-1,容量保持率达到96.0%以上,具有很好的循环性能.     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的电化学性能

锂掺杂到尖晶石型锂锰氧化物中时,锂掺杂量对材料的结构、初始容量及循环性能都有明显的影响.利用循环伏安法、恒电流充放电法研究了尖晶石型锂锰氧化物的电化学性质,并从结构化学的角度分析了充放电机理.结果表明,过量锂的锂锰氧化物具有两个氧化还原峰,放电容量大,可逆性好.当Li1+xMn2O4中的x=0.05时,其容量最高,稳定性最好.     

空气中合成锂离子电池正极材料LiNi1-xTixO2

以N i(OH)2、TiO2和LiOH.H2O为原料,采用固相反应法在空气中合成了LiN i1-xTixO2(x=0.025、0.050、0.100),用XRD研究了合成材料的物相和结构,用SEM研究了合成材料的形貌,用电池性能测试仪研究了合成材料的电化学性能.结果表明,原料中的n(Ti)/n(N i Ti)值对合成材料的结构和电化学性能影响很大.少量的钛可以进入LiN iO2的晶格形成LiN i1-xTixO2固溶体,而钛含量过大则会出现杂相.n(Ti)/n(N i Ti)值为0.050的样品结构有序度最高,充放电容量最大.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究新进展

磷酸铁锂（LiFePO4）具有价格低廉、对环境友好、热稳定性高、比容量大等优点,成为目前锂离子电池正极材料的研究热点。对LiFePO4的制备方法和改性研究进行了综述,介绍了一些常用的表征方法。     

锂离子电池正极材料Li0.97Re0.01FePO4的合成及性能

采用固相反应法合成了锂离子电池正极材料Li0.97Re0.01FePO4(Re=Er,Y,Gd,Nd,La),采用X射线衍射、恒电流充放试验对掺杂试样的微观结构和电化学性能进行测试。试验结果表明:掺杂稀土金属离子对LiFePO4的晶体结构没有影响,与LiFePO4相比,掺杂Er3+,Y3+,Gd3+的试样具有优良的循环性能和倍率性能,而掺杂Nd3+,La3+的试样的循环性能和倍率性能较差。掺杂试样中,Li0.97Gd0.01FePO4的电化学性能最佳,在C/10和1C(1C=120 mA.g-1)倍率下放电容量均最大。     

锂离子电池正极材料Li0.97Re0.01FePO4的合成及性能

采用固相反应法合成了锂离子电池正极材料Li0.97Re0.01FePO4（Re=Er,Y,Gd,Nd,La）,采用X射线衍射、恒电流充放试验对掺杂试样的微观结构和电化学性能进行测试。试验结果表明：掺杂稀土金属离子对LiFePO4的晶体结构没有影响,与LiFePO4相比,掺杂Er^3＋,Y^3＋,Gd^3＋的试样具有优良的循环性能和倍率性能,而掺杂Nd^3＋,La^3＋的试样的循环性能和倍率性能较差。掺杂试样中,Li0.97Re0.01FePO4的电化学性能最佳,在C/10和1C（1C=120mA·g^-1）倍率下放电容量均最大。     

锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn0.5O2的合成

以Ni(OH)2、LiOH.H2O和MnO2为原料,采用机械活化-高温固相反应法在空气中合成了具有α-NaFeO2型层状有序结构的LiNi0.5Mn0.5O2,研究了合成产物的成分、物相、结构和形貌,以及物料在球磨和煅烧过程中的物理化学变化。采取高能球磨对原料进行机械活化,可提高物料的混合程度和反应活性,促进产物生成。合成的最佳工艺条件:高能球磨8 h,950℃下煅烧20 h,锂过量10%(摩尔比)。     

锂离子电池LiMn_2O_4和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的电子结构

采用基于密度泛函理论平面波赝势方法,计算LiMn_2O_4和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的电子结构。结果表明:LiMn_2O_4中Mn存在4+和3+两种价态,其平均磁矩约为3.5μb;Mn3d和O2p轨道之间形成了强共价键,Li和O之间主要以离子键为主;Mn O之间较强的相互作用有利于晶格保持较高的稳定性,利于锂离子的可逆嵌入和脱出;当Ni部分取代Mn以后,嵌/脱锂过程中的氧化还原中心转变为Ni,Ni的掺杂同时抑制了Mn的还原,这对于低价态Mn的溶出起到了较好的抑制作用,提高了晶格的完整性。因此Ni掺杂对于提高材料的结构稳定性和电化学性能较为有利。     

锂离子电池正极材料LixMn2OyFz的制备

以LiNO3、LiF和Mn(AC)2·4H2O为原料,采用Sol-gel方法,以柠檬酸作为螯合剂,把不同n(Li)/n(Mn)/n(F)的原料溶解在水中搅拌均匀,金属离子与柠檬酸的摩尔比为11,用氨水调节溶液的pH值在6～7之间,然后再慢慢把水蒸发得到凝胶前驱体,在较低温度下加热前驱体制备出尖晶石型系列LixMn2OyFz电极材料.运用氧化-还原返滴定与配位滴定相结合的方法测定了电极材料LixMn2OyFz中锰的平均价态,采用XRD和IR对其结构进行化学表征.通过分析掺杂氟与锰的氧化价态的变化关系,研究氟的掺杂机理,得出掺杂的氟取代了λ-MnO2骨架中氧的结论.结合材料前驱体的TGA-DTA实验谱图,提出了合成LixMn2OyFz的反应机理.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的合成及其改性

采用共沉淀法合成了锂离子正极材料LiFePO4,考察了不同合成条件对材料结构及性能的影响.研究结果表明:通过碳包覆改性后,LiFePO4的容量可明显提高,SiO2的掺杂对LiFePO4的结构没有影响.同时讨论了上述两种改性方法对材料性能的影响机制.     

Mssbauer spectra of MnFe_(2-2x)Al_(2x)O_4(0≤x≤0.4) ferrites

The effect of non-magnetic Al3+ ion doping on the magnetic properties of MnFe2-2xAl2xO4(0≤x≤0.4) spinel ferrites was studied using Mssbauer spectroscopy measurements at room temperature.From the Mssbauer study,it is observed that the resolved hyperfine sextets are due to the distribution of Fe ions on the two sublattices of the spinel ferrites.The value of the isomer shift obtained from the fitting of the Mssbauer spectra indicates that Fe ions are in +3 state.A paramagnetic doublet is observed at degree of inversion x=0.4,superimposed on the hyperfine sextets,indicating that the super-exchange interaction A-B decreases due to the dilution of sublattice by Al3+ ions.The hyperfine magnetic field decreases at both interstitial sites of tetrahedral(A) and octahedral(B) with the increase in Al concentration.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究现状及趋势

系统介绍锂离子电池正极材料LiFePO4的结构、工作原理及其优缺点。针对LiFePO4存在的缺陷,从添加导电剂前驱体、掺杂改性及控制合成粒度等改性方面阐述了LiFePO4的研究现状,并提出了未来该材料的研究方向。