掺杂Ni、Mn和Cu对磷酸铁锂电化学性能的影响

采用水热法合成了分别用Ni、Mn和Cu取代LiFePO4晶格中部分Fe位的掺杂LiMxFe1–xPO4（M=Ni、Mn、Cu;x=0.075、0.100、0.125、0.150、0.175）。对样品的物相结构和电化学性能进行了表征及测试,结果表明：制备的LiMxFe1–xPO4均为LiFePO4的基本结构,空间群为Pn...     

前驱体磷酸铁的制备及其对磷酸铁锂电化学性能的影响

以Fe3+为铁源,采用均相沉淀法制备前驱体磷酸铁,通过碳热还原法制得磷酸铁锂正极材料,研究其电化学性能。结果表明,以优化条件下所得磷酸铁为前驱体制备的磷酸铁锂,在0.1 C充放电倍率下,其首轮放电比容量达154 mA.h/g,充电比容量为156 mA.h/g,首轮充放电效率达98.9%,循环倍率性能优良。     

前驱体二水磷酸铁对磷酸铁锂电化学性能的影响

以钛白生产副产物七水硫酸亚铁为铁源,工业磷酸二氢铵为磷源,双氧水为氧化剂,采用共沉淀法合成了不同粒径和形貌的二水磷酸铁,并以此为前驱体,通过碳热还原法制备了粒径不同的LiFePO₄/C正极材料。经过对样品进行X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及恒电流充放电测试,研究了二水磷酸铁及LiFePO₄/C的结构、形貌以及电化学性能。结果表明,以较细的二水磷酸铁为铁源,制备得到的LiFePO₄/C颗粒较细,且具有更优异的电化学性能。0.1、0.5、1、2、5、10 C放电比容量分别为154、148、144、140、130、120 mA·h/g。     

镁离子掺杂磷酸铁锂的制备及其电化学性能

通过简单水热反应制备磷酸铁锂前驱体,并结合后期热处理过程制备了镁离子掺杂碳包覆的磷酸铁锂正极材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等表征了镁离子掺杂磷酸铁锂的成分、形貌和结构。元素分布结果证明镁离子均匀掺杂在磷酸铁锂材料中。通过恒流充放电和循环伏安、交流阻抗等方法对材料的电化学性能进行测试。结果表明,镁离子掺杂后的磷酸铁锂材料具有较高的放电比容量（0.1C放电比容量为 160.1 mA·h/g）和优越的倍率性能（20C放电比容量为77.2 mA·h/g）,同时减小了极化和电荷迁移电阻。这条合成路线是提高水热法制备磷酸铁锂正极材料电化学性能的有效方法。     

碳掺杂改善LiFePO4电化学性能

采用葡萄糖为碳源,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并对样品的性能进行了研究分析.结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小粒径分布均匀,0.1 C首次放电比容量为141.9 mAh/g,循环50次后容量下降11.2 mAh/g,以1 C倍率首次放电比容量为126.5 mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%.     

铌在铁位掺杂对LiFePO4电子结构和性能的影响

基于第一原理方法,由广义梯度近似的密度泛函理论计算了Nb在Fe位掺杂的LiFePO4的电子结构,分析了掺杂量对晶胞参数和Fermi能级的影响.Nb掺杂后,晶胞参数a、b、c均呈现增大的趋势,在铌的掺量为0.10时体积从0.2808nm3增至0.2952nm3.体系几何结构发生的变化表明Nb掺杂有利于提高LiFePO4的...     

制备条件对磷酸铁锂电化学性能的影响

采用辅助微波加热的方法,制得了粒子较细、粒径分布窄的LiFePO4/C化合物。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对所得样品的晶体结构、表面形貌和粒径分布进行了分析研究。试验表明,采用该反应方法有利于控制产物的形貌和粒径。用LiFePO4/C作正极材料进行了电池的充放电和循环伏安测试,结果显示,材料中锂离子的充放电平台相对锂电极电位为3.5 V左右,首次放电量为151 mA.h/g,表现出了良好的循环性能和高倍率性能。     

铜掺杂碳包覆磷酸铁锂的微波合成及性能研究

研究了铜掺杂碳包覆磷酸铁锂（LiFePO₄）的微波合成。通过X射线衍射（XRD）表征了样品的化学组成和晶体结构,通过扫描电镜（SEM）考察了样品的微观形貌。分别用铜掺杂磷酸铁锂、碳包覆磷酸铁锂、铜掺杂碳包覆磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料,进行了电化学性能测试比较。充放电测试表明,微波合成的铜掺杂碳包覆磷酸铁锂具有良好的充放电性能和循环寿命,首次放电比容量达到145 mA•h/g,循环30次后比容量仍然有143.5 mA•h/g,为初始容量的98.96%,容量几乎无衰减。     

负极材料对磷酸铁锂电容电池性能的影响

文章将磷酸铁锂/活性炭复合材料(LAC)正极分别和四种负极材料(钛酸锂(LTO)、人造石墨(AG)、软炭(SC)、硬炭(HC))组装成软包试样后,通过循环伏安法和恒流充放电法测试了各个软包试样的电化学性能。软包LAC/SC表现出良好的电化学性能,在0.2 C下,比容量达到59.5 m Ah/g,且在100C下容量保持率为25.7%。同时软包LAC/SC表现出优异的大倍率循环寿命,5C下循环2000次之后,容量保持率为95.8%。     

共沉淀法制备球形LiFePO4及其电化学性能的研究

以H3PO4、FeSO4·7H2O和LiOH·H2O为原料采用共沉淀法制备了球形锂离子电池正极材料LiFePO4，并通过掺碳提高其电导率。利用X射线多晶体衍射仪和扫描电子显微镜对样品的晶体结构、表观形貌进行分析。结果表明，制备的LiFePO4为规则圆球形，粒径0.5斗μm，电导率大于10^-2数量级，具有3.3～3.4V左右的放电电压平台。0.5℃倍率下放电，共沉淀法合成样品首次放电容量为140.2mAh/g；循环15次后放电比容量为139.5mAh/g。     

Enhancement of the electrochemical performance of LiCoPO4 by Fe doping

LiCoPO₄ is an attractive cathode material, but it undergoes poor electronic conductivity and electrochemical performance. This performance is enhanced by substituting iron antisite Cobalt to reduce the direct interaction between the cathode and the electrolyte. Thus, LiCoPO₄ doped with Fe was synthesized by the microwave-assisted solvothermal route at 220 °C. According to X-ray diffraction analysis, a single orthorhombic Pn21a phase (a = 10.02 Å, b = 6.71 Å and c = 4.96 Å) was obtained, which transited to Pnma phase (a = 10.21 Å b = 5.92 Å and c = 4.76 Å) after annealing at 700 °C in air. The morphology and particle size of the sample changed after annealing, as shown by TEM. The electrochemical cycling of an annealed sample showed the initial discharge capacity of 125mAh g⁻¹ compared to 12 mAh g⁻¹ for the non-annealed sample, which can be regarded as a partial coating by FePO₄ as obtained from X-ray absorption spectroscopy analysis.     

镁掺杂对锰酸锂结构和性能的影响

采用高温固相法合成不同镁元素掺杂量的尖晶石型锰酸锂。X射线衍射（XRD）表征结果表明,样品都具有尖晶石结构,无杂质相。扫描电镜（SEM）表征结果显示,掺杂前后所有样品的颗粒大小和形貌差别不大。对样品进行电化学性能测试,结果表明：当LiMgxMn2-xO4中镁的掺杂量x=0.09时,样品具有较佳的电化学性能,首次放电比容量为110.5 mA·h/g,在55 ℃ 1 C充放电循环50次后容量保持率为91.22%。     

元素掺杂对镁基储氢合金电化学性能的影响

利用氢化燃烧合成复合高能球磨法制备镁基储氢电极合金Mg2NiH4,并对合金进行不同元素(Cr、Co、Nb、Ti和V)掺杂处理。使用X线衍射仪(XRD)和电化学工作站对材料结构性能进行表征,并考察不同元素掺杂对电极合金的结构和电化学性能的影响。结果表明:少量金属元素掺杂处理并没有改变合金的主相结构。元素掺杂降低了合金电极的最大放电容量和动力学性能,但是合金电极的电化学循环稳定性均得到不同程度的提高,其中Ti掺杂处理对于改善合金电极电化学循环性能最为明显。     

单分散LiFePO_4球的制备

以Fe(NO3)3、LiCH3COO和NH4H2PO4为原料,葡萄糖为还原剂,通过水热反应辅以热处理过程制备了单分散的LiFePO4/C球。XRD结果表明得到了具有橄榄石结构的LiFePO4,SEM显示LiFePO4球的球茎在5μm左右。LiFePO4球的形成与葡萄糖的脱水缩聚碳化有关。     

高密度LiFePO4正极材料的合成与性能

以高温固相法制备了高密度的LiFePO4正极材料,利用XRD、SEM、粒度分析、交流阻抗以及充放电测试等方法研究了前驱体Li3PO4和FePO4的比例与LiFePO4的物理性能和电化学性能的关系。其中,在Li3PO4与FePO4物质的量比为3：2时,制备的LiFePO4正极材料振实密度高达1.4g／cm^3,以0.1C放充电时,其首次放电比容量为159.0mA·h／g,体积比容量为222.6A·h／L,循环25次后,容量保持率达94.0％。     

均匀设计法优化碳热还原合成磷酸铁锂的工艺

以蔗糖为还原剂、用碳热还原合成LiFePO4/C,采用均匀设计法优化了合成过程的反应温度、蔗糖用量和反应时间,并用数据挖掘技术研究了工艺参数及其交互作用对材料放电比容量的影响。结果表明反应温度、蔗糖用量和反应时间及其交互作用对放电比容量都具有重要影响。利用所得的模型可得到最优合成工艺:反应温度为646℃、蔗糖用量为32 g、反应时间为10 h。此条件下材料放电比容量的预测值为148.1 mA.h/g,实验值为143.1 mA.h/g,相对误差为3.38%,表明所得的二次多项式模型是有效的。     

碳源及加入量对LiFePO_4/C性能的影响

以不同的有机物(蔗糖、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙二醇2000、酒石酸)为碳源合成LiFePO4/C复合材料,研究了不同碳源对复合材料晶型结构与电化学性能的影响。结果表明,不同的碳源对LiFePO4材料的晶型结构没有影响,但对电化学性能影响较明显,其中采用蔗糖为碳源制得的复合正极材料电化学性能最好。进一步研究了蔗糖加入量对复合材料的形貌、粒径分布、电导率及电化学性能的影响,发现当蔗糖加入量为铁与碳的物质的量比为1∶1时,样品颗粒细小、分布均匀,电导率明显提高,电化学性能最好,0.1C首次放电比容量为154.53 mA.h/g,0.5C首次放电比容量也高达141.14 mA.h/g,循环10次后,仍保持在137.62 mA.h/g。     

提高锂离子电池正极材料LiFePO4电导率的方法

橄榄石型结构的LIFePO<,4>作为一种新型的锂离子电池正极材料,具有材料来源广泛、价格便宜、理论比容量高(约170 mAh/g)、热稳定性好、无吸湿性、对环境友好等优点,近年来引起人们的广泛关注,可望成为新一代首选替代LiCoO<,2>的锂离子二次电池正极材料.分析了锂离子电池正极材料橄榄石型LiFePO<,4>的...     

磷酸铁锂高温循环性能的改善

磷酸铁锂结构稳定、循环性能优异,但是随着主机厂家对质保要求的不断提升,磷酸铁锂仍面临着高温循环性能不能满足客户要求的情况。以磷酸铁锂正极锂离子电池为研究对象,分别对比了基础电解液体系和改善电解液体系[在基础电解液中添加二氟二草酸硼酸锂（LiODFB）]对电池高温循环性能的影响。对循环后的电池采用直流内阻（DCIR）、电化学交流阻抗谱（EIS）、d Q/d U（恒定的电压间隔内电池容量的变化）曲线等无损分析方式进行数据对比,结果表明改善电解液体系电池的电荷转移阻抗进一步降低。通过对电池进行解剖,对两种电解液体系的电池极片进行了厚度分析、X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）分析、电感耦合等离子体发射光谱（ICP）元素分析等,结果表明改善电解液体系的电池在抑制负极表面副反应、减少正极铁溶出方面具有明显的效果,因此电池的高温循环性能更好。