锂离子电池正极材料Li2MSiO4的研究进展

综述了聚阴离子锂离子电池正极材料Li2MSiO4(M=Fe、Mn、Co及Ni)结构及合成方法的研究现状;对Li2FeSiO4、Li2MnSiO4和Li2CoSiO4掺杂改性的研究进行了综述;对Li2MSiO4的发展趋势进行了预测。     

锂离子电池层状正极材料LiMO_2的发展——EV和HEV用化学电源的潜力(Ⅱ)

LiMO2(M=Co、Ni和Mn)过去和现在都广泛地应用于移动电子器件的锂离子电池中.随着新的数码产品和动力电源的开发.对正极材料有更高的要求.介绍了层状LiMO2的掺杂取代和表面改性包覆的进展以及在正极材料锂层中Li+和Ni2+的阳离子混排对循环性能、倍率能力和热稳定性的影响.最后,预估了层状正极材料发展趋向.     

锂电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2掺杂改性研究进展

层状结构的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料具有性能优异,环境污染小,毒性低以及高温稳定性好等优点,但其结构中阳离子混排现象以及结构的稳定性严重制约了其循环性能,其中一种很有效的方法就是在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶格中掺杂各种离子,促进Li+扩散以及提高该材料的循环性能。综述了Mg、Al、Cr、F等阴阳离子掺杂以及阴阳离子复合掺杂对于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料在结构、形貌、放电性能等方面的影响,重点突出了元素掺杂手段对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构中Ni2+/Li+阳离子混排、结构稳定性、充放电效率以及循环性能方面的改善,并对此类掺杂改性手段进行总结及展望。     

溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)O_2的研究

综述了溶胶凝胶法制备锂离子电池三元正极材料Li Ni1/3Mn1/3Co1/3O2的研究,讨论了三元材料的结构特性,着重从添加有机络合剂、掺杂、包覆改性以及模板辅助等方面探讨对Li Ni1/3Mn1/3Co1/3O2材料电化学性能的影响,并分析三元材料目前存在的问题和未来应用的前景。     

正硅酸盐系正极材料的结构及改性研究进展

探讨聚阴离子型正硅酸盐正极材料Li2MSi O4(M=Mn、Fe和Co)的结构、性能特点及电化学性质;综述碳包覆、多孔结构及掺杂改性等研究;讨论正硅酸盐正极材料改进性能的方法,展望发展的方向。     

锂离子电池Li_(1.1)Ni_(0.35)Mn_(0.55)O_2正极材料的低温放电效率研究

通过共沉淀结合高温固相法合成Li1.1Ni0.35Mn0.55O2正极材料,在材料组分不变的情况下,通过改善合成条件,研究材料自身低温放电效率的变化,在此基础上,对其进行掺杂Co改性。采用X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)表征Li1.1Ni0.35Mn0.55O2正极材料的微观结构和颗粒形貌。通过电化学性能测试表征材料的低温放电效率。结果表明:在烧结温度900℃,保温时间12 h下的材料阳离子排列有序度最好,低温放电效率为52.67%;同时离子掺杂有利于低温性能的改善,掺杂少量Co有利于提高低温放电效率(64.56%)。     

LiCo0.025M0.025Mn1.95O4的合成及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4及其掺杂改性的LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiMn2O4和LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)均具有良好的尖晶石结构,其中材料LiCo0.025Ni0.025Mn1.95O4的电化学性能最佳。以0.2C倍率循环充放电,首次放电比容量可达119.94mAh/g,50次循环后放电比容量仍保持在117.78mAh/g以上,容量保持率为98.20%。     

富锂锰基正极材料性能改性的研究进展

富锂锰基正极材料x Li_2MnO_3·(1-x)LiMO)2(M=Ni,Co或Mn)具有高比容量、低成本等优点,是下一代高比能锂离子电池正极材料有力竞争者。然而该材料也存在首次不可逆容量大,大功率下循环性能差等缺点。从富锂锰基正极材料的首次充放电容量、循环性能、倍率性能、阻抗分析等方面,重点讨论了包覆、掺杂、混合等改性方法对x Li_2MnO_3·(1-x)LiMO_2的电化学性能影响,指出了富锂锰基正极材料当前存在争议的问题,并展望了今后的改性研究工作。     

Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2的合成与电化学性能

采用溶胶-凝胶法在900℃于空气中煅烧合成了层状复合掺杂型正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2(x=0,0.01,0.02,0.05).通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究了掺杂元素对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的结构和电化学性能的影响.结果表明,适量Mg、Al掺入Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2后降低了材料的阳离子混排程度,且晶胞参数随着掺杂量的增加而增加.合成材料颗粒分布比较均匀,平均粒径约为0.5 μm.在充放电倍率为0.1 C和电压范围为3.0～4.3 V的条件下,与未掺杂样品相比,Mg-Al复合掺杂的样品具有更好的电化学性能和容量保持率.当x=0.02时,复合掺杂样品的首次放电容量和库仑效率分别为153 mAh/g和93.0%,20个循环后容量保持率达93.4%.因此Mg-Al复合掺杂锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2是很有前景的.     

掺杂元素对LiNi1-yMyO2嵌锂电位影响的解析

对锂离子蓄电池正极材料LiNiO2掺杂Co和M(M代表Al,Mg,Mn)等元素进行了研究,掺杂元素的引入在改善LiNiO2的电化学性能的同时,对其嵌锂电位也有重要的影响。Co的掺入降低了LiNiO2的嵌锂电位,Co和M的共同引入能减小Co对LiNiO2电位的降低作用。较低能量的化合物体系有助于获得较高的嵌锂电位。部分Co对LiNiO2进行掺杂时,t2g和eg*能级升高,同时Co的掺入稳定了NiO2的结构,降低了结构中Jahn-Teller效应,体系能量升高,导致LiNi1-yCoyO2的嵌锂电位较低。另外讨论了不同掺杂元素(Al,Mg,Mn)对LiNiO2掺杂后体系能量及嵌锂电位的变化。     

软化学法制备新型正极材料LiMnO2的研究进展

层状LiMnO2具有能量密度高、安全性能好、价格低廉和无毒性等优点,是下一代锂离子电池正极材料中强有力的竞争者。介绍了LiMnO2的结构特性以及各种软化学制备方法,如共沉淀法,溶胶-凝胶法,氧化还原法,乳液干化法,水热法等,并对该材料在体相掺杂和表面包覆改性方面的研究进展进行了评述。     

锂镍氧化物的合成和电化学行为研究

通过不同原材料、温度、时间、气氛、流量等的控制来合成ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＮｉ１－ｘＭｘＯ２，通过氧化还原滴定、Ｘ射线衍射等方法分析确定了各种合成物的结构和其中镍元素的价态；并通过充放电特性曲线和循环伏安等方法研究了合成物质的电化学行为。在空气中只能得到Ｌｉ２Ｎｉ８Ｏ１０相，只有在Ｏ２气氛下才能得到ＬｉＮｉＯ２相，虽然并非所有的ＬｉＮｉＯ２相都具有电化学活性。本文合成的ＬｉＮｉＯ２放电容量可达１３０ｍＡｈ／ｇ。文中还研究了镍锰及镍钴混合价控制电极，指出其具有良好的可逆性或较高的放电电位段。研究了ＬｉＮｉＯ２－ＧＩＣｓ电极，它具有极好的可逆性、平稳的放电电压和较大的扩散系数。最后，本文对镍的氢氧化物和锂氧化物的结构和电化学特性作了对比研究，以期对镍氧化物电极有较深刻的认识。     

锂离子二次电池正极材料的研制进展

综述了锂离子二次电池正极材料的研究进展,着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４及被修饰的ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料的合成方法。     

锂离子电池正极材料LiNiO2的研究进展

LiNiO2被认为是最有希望代替LiCoO2的锂离子电池正极材料。介绍了LiNiO2的结构特征,报导了关于LiNiO2的结构相变和循环伏安方面的研究进展;综述了LiNiO2的各种制备方法及其优缺点;介绍了LiNiO2掺杂改性的方法以及在这方面的研究进展。     

高温固相法制备LiMnO2及其掺杂改性

采用高温固相法合成了正交LiMnO2及其掺杂改性的LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08和Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过扫描电镜对材料的表面形态进行了分析,通过恒电流充放电和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08、Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的结构比未掺杂的LiMnO2表现出较少的阳离子混排和跺堆层错,其中材料Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的电化学性能最佳,该材料以0．2C的倍率循环充放电,最大放电比容量可达129．28mAh／g,50次循环后放电比容量仍保持在124．26mAh／g以上,容量保持率为96．12％。     

锂离子电池正极材料的研究进展

综述了国内外锂离子电池正极材料的研究现状。对LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4和Li1 xV3O8类正极材料的结构、化学性能及制备方法进行了阐述。     

Li含量对LiMnO2结构和电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同Li含量的LiMnO2。采用XRD和SEM研究不同锂含量对于材料结构和形貌的影响。采用恒流充放电研究材料的电化学性能。研究表明,在800℃氮气保护下煅烧8h,Li/Mn=1.05的材料具有完整的正交层状结构,在0.2C的放电倍率下,表现出了最好的电化学性能,最大放电容量为173.03mAh/g,经过30次循环后的放电容量维持在172.39mAh/g。     

LiNiO2的制备与改性的探讨

从结构与性能的关系出发对锂离子电池正极材料LiNiO2 的制备与掺杂改性研究进行了讨论。认为在优化合成条件的基础上进行掺杂改性是提高其性能的最有效手段 ,通过掺杂能导致O -Ni -O夹层共价性提高和极化能增大的阳离子 ,有利于LiNiO2 2D层状结构的稳定与电化学性能的提高     

磁控溅射在锂离子电池正极中应用的进展

综述了磁控溅射技术应用于薄膜锂离子电池正极材料制备与掺杂改性的研究进展.分别讨论了LiCoO2、V2O5、LiMn2O4、LiNiO2及其掺杂物等薄膜正极的制备与改性及所得电极材料的电化学性能,并对研究方向做了简单的评述.     

薄膜锂电池的研究进展

微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求。全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择。简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理。从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展。阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高。在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向。