Mn掺杂V_6O_(13)正极材料的合成及电化学性能的研究

通过水热合成的方法,在合成V_6O_(13)的过程中加入适量的MnSO_4,以达到在V_6O_(13)中掺杂Mn离子来改性的目的。通过各种表征手段分析不同掺杂量对样品的物相、前驱体的形貌、Mn离子的掺杂率以及对样品的官能团的影响。对不同样品的充放电循环测试后发现,当Mn/V比为1/50时可以提高锂离子电池的容量保存率。循环伏安曲线结果表明Mn离子的掺入可以降低锂离子脱嵌所造成的V_6O_(13)结构的破化程度,从而提高锂离子电池的电化学性能。     

动力电池用纳米LiCoPO4正极材料的合成与电化学性能

研究了动力电池用5V纳米正极材料磷酸钴锂(LiCoPO4)的喷雾裂解合成技术及其电化学性能.研究中使用喷雾干燥法获得前驱体,通过高温裂解等一系列手段获得LiCoPO4纳米正极材料,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对LiCoPO4样品进行分析表征和性能测试.结果发现,裂解温度是影响LiCoPO4合成的主要因素,650℃以上温度煅烧获得纯相LiCoPO4.纯相LiCoPO4的电化学性能不甚理想,而掺杂Fe元素部分取代Co能够提高LiCoPO4的初始容量和循环性能,使得该材料具有很好的应用前景.     

Synthesis and Properties of Li_2MnSiO_4/C Cathode Materials for Li-ion Batteries

Carbon was coated on the surface of Li_2MnSiO_4 to improve the electrochemical performance as cathode materials, which were synthesized by the solution method followed by heat treatment at 700 ℃ and the solid-state method followed by heat treatment at 950 ℃. It is shown that the cycling performance is greatly enhanced by carbon coating, compared with the pristine Li_2MnSiO_4 cathode obtained by the solution method. The initial discharge capacity of Li_2MnSiO_4/C nanocomposite is 280.9 m Ah/g at 0.05 C with the carbon content of 33.3 wt%. The reasons for the improved electrochemical performance are smaller grain size and higher electronic conductivity due to the carbon coating. The Li_2 MnSiO_4/C cathode material obtained by the solid-state method exhibits poor cycling performance, the initial discharge capacity is less than 25 m Ah/g.     

锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2的合成及性能研究

以硝酸盐和淀粉为原料,采用溶胶-凝胶方法合成LiNi_0.8Co_0.2O₂锂离子电池正极材料,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜(SEM)和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行表征。结果表明,合成材料为单一晶相的α-NaFeO₂型层状结构,颗粒小且分布均匀,在电压为2.75~4.50 V (vs. Li+/Li) 范围内,以0.2 mA/cm2电流密度下经恒电流充放电测试,其首次放电比容量为183.1 mAh/g,经过50周充放电循环后放电比容量为171.3 mAh/g,表现出较大的初始放电比容量和良好的循环性能。     

锂离子电池NCM三元正极材料的研究进展

介绍了锂离子电池NCM三元正极材料的发展背景、结构特点以及研究现状,分析和对比了不同体系的NCM三元材料的结构和性能。对NCM三元材料的制备工艺、改性方法、工业化进程进行了概括和举例说明。最后对NCM三元材料的发展方向和应用前景进行了展望。     

锂硫电池二氧化钛纳米线复合隔膜的制备及其电化学性能

锂硫电池具有能量密度高,对环境友好等优点,受到了人们的广泛关注。但锂硫电池现存的问题,特别是穿梭效应的存在会造成电池容量的快速衰减。针对其穿梭效应,用纳米线形态的二氧化钛制备了复合隔膜SCTNW,并探究该复合隔膜对锂硫电池性能的影响。电化学测试表明SCTNW可以减小电池的极化,抑制穿梭效应,有效的提高电池的倍率性能和长循环性能且当SCTNW厚度为200μm时,锂硫电池具有最好的长循环性能。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的改性研究

磷酸钒锂被认为是最有潜力的锂离子电池正极材料之一,具有理论比容量高、循环性能好、工作电压高等优点。但是,较低的电子电导率和离子传导率限制了它的应用。通过碳包覆、金属离子掺杂、纳米化、控制形貌等改性方法可以大大提高其电化学性能。本文综述了以上几种改性方法的研究进展,同时对磷酸钒锂的应用前景进行了展望。     

碘-活化石墨烯复合正极材料的制备及电化学性能研究

为了抑制锂碘(Li-I_2)电池充放电过程中碘单质的溶解穿梭效应和自放电效应,提高Li-I_2电池的循环稳定性,以多孔活化石墨烯(AG)为载体,采用溶液吸附法制备了碘-活化石墨烯(I_2-AG)复合材料。结构测试结果表明,AG为三维层状堆积的疏松多孔结构,具有较高的比表面积、丰富的纳米孔结构和大孔容,有利于活性物质碘的负载及充放电过程中离子的传输。电化学测试结果表明,I_2-AG复合材料表现出了优良的电化学循环和倍率性能,具体表现为I_2-AG复合材料在1、2、5和20 C倍率下的放电比容量分别为325.3、302、293.3和270.4 mA h g~(–1),循环500周后,其剩余放电比容量分别为220.6、209.9、234.7和274.3mA h g~(–1)。整体而言,制备的I_2-AG复合材料有效地抑制了碘单质的溶解穿梭效应和自放电效应。     

Two-Step Synthesis of Sulfur/Graphene Composite Cathode for Rechargeable Lithium Sulfur Batteries

Sulfur/graphene composites with different sulfur contents were prepared by two-step synthesis, where graphene was regarded as a carrier of sulfur active substance. The surface structure and crystal form of the composites obtained were characterized and compared by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), and transmission electron microscopy(TEM). It was found that sulfur was partially coated by graphene. The graphene folds provided more nano-pores and electron transport channels for sulfur. From TGA results, the sulfur contents of the sulfur/graphene composites measured were about 42.32 wt%, 54.94 wt%, and 65.23 wt%. Electrochemical tests demonstrated that sulfur/graphene composite(x=54.94 wt%) cathode exhibited better capacity retention(40.13%) compared with the pure cathode(20.46%), where an initial discharge capacity was up to 1 500 m Ah·g-1 and it remained about 600 m Ah·g-1 after 30 cycles. Furthermore, the electrochemical reaction mechanism and the state of reaction interface for Li/S battery were analyzed by cyclic voltammogram and AC-impedance spectra. The results indicated that the sulfur/graphene composite with a sulfur content of 54.94 wt%, based on a two-step synthesis, contributed to improving electrochemical properties of lithium/sulfur battery     

About Thermophysical Properties of the Hollow Cathode

ＡｂｏｕｔＴｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＨｏｌｌｏｗＣａｔｈｏｄｅＡｎｓｈａｋｏｖＡ．Ｓ．；ＣｈｅｒｅｄｎｉｃｈｅｎｋｏＶ．Ｓ．ＰａｖｌｅｎｋｏＬ．Ｋ．（ＮｏｖｏｓｉｂｉｒｓｋＳｔａｔｅＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

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)。     

地下长输管道外加电流阴极保护的电化学过程分析

通过对地下长输管道外加电流阴极保护的电化学过程分析,揭示了地下长输管道外加 电流阴极保护中应注意的阴极剥离、氢脆、阳极消耗等问题的实质,从而在设计、施工和运行维护 工作中,能够自觉地解决好这些问题。     

草酸铜掺杂DMcT/PAn的氧化还原反应机理

通过循环伏安、Raman光谱和红外光谱研究了铜离子与DMcT/PAn复合材料之间的氧化还原反应机理,结果表明Cu(Ⅱ)盐能改善DMcT/PAn复合材料的均匀性,增加其导电性,充分发挥PAn的催化作用,提高活性物质的利用率;减少DMcT及其配合物在电解液中的溶解,稳定DMcT的氧化还原过程;使复合材料中溶剂尽可能多的除去,相对地增加了复合材料的比容量.     

锂离子电池正极材料LiNixFe1-xPO4的制备及其性能

为提高锂离子电池正极材料LiFePO4的充放电性能，用Ni对LiFePO4进行掺杂，研究了Ni掺杂量对LiFePO4性能的影响，在LiNixFe1-xPO4（x=0，0．01，0．03，0．05，0．10）材料中，LiNi0.03Fe0.97PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能，用80mA／g的电流进行充放电时，第2次放电比容量为133．278mAh／g，循环20次后为127．655mAh／g．     

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。     

钇掺杂LiCoPO4正极材料的电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了LiCoPO4与钇掺杂的正极材料,并研究了该材料的晶型结构、充放电以及循环性能。试验表明:少量Y3+掺杂不影响LiCoPO4的晶格结构;合成的改性正极材料Li0.99Y0.01CoPO4在0.1C倍率下首次放电比容量达到123.0 mAh/g,相比纯相LiCoPO4提高了8%,20次循环后Li0.99Y0.01CoPO4的放电比容量是78.6 mAh/g,改性材料在电化学性能上得到较大提升。     

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.     

空气中合成LiNi1-xAlxO2的条件及其对结构的影响

以Ni(OH)2,Al(OH)3和LiOH·H2O为原料,采用高温固相反应法在空气中合成了锂离子电池正极材料LiNi1-xAlxO2(x=0.025～0.30),用XRD研究了合成材料的物相和结构.研究了合成温度、合成时间、补锂量以及掺铝量对合成产物结构的影响.实验表明,掺铝有利于形成和稳定α-NaFeO2型层状有序结构.随着掺铝量的增加,晶胞参数a0逐渐减小,而c0则逐渐增大.在空气中合成LiNi1-xAlxO2的最佳温度为750 ℃,合成时间以18～24 h为宜,补锂量为10%(摩尔分数)效果较好.     

Electrochemical Studies of Lithium Intercalation into Graphite Film Electrode for Li+-ion Batteries

To study the electrochemical kinetic properties of the Li/Graphite system, cycle voltammerty (CV), ac-impedance and chro- noamperometry (CA) techniques have been used. The results showed that the diffusion of lithium ions in Li_xC_6 is the rate-determining step. The chemical diffusion coefficients of lithium (D_Li) have been estimated for different x values. As for the same material, the value of D_Li was calculated in order to compare the differences among the three techniques.