镁二次电池正极材料研究进展

自然界中镁储量丰富,镁二次电池在大负荷储能设备方面具有良好的发展前景。然而,正极材料的寻找和改进一直是镁二次电池的难点。对近几年镁二次电池正极材料的主要研究进展进行了介绍,着重总结了已报道的具有各种独特微纳米尺寸结构的材料,结果表明材料的介观结构和微观结构(原子排布)对材料的性能都有着至关重要的影响。表现出良好性能的微纳米尺寸结构可被类似体系或材料所参考。     

锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究进展

综述了最近几年对于锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究。研究的氧化锰锂材料主要有尖晶石结构的ＬｉＭＮ２Ｏ４、Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２以及层状结构的ＬｉＭｎＯ２。对于ＬｉＭＮ２Ｏ４,通过引入适当的杂原子和采用新的溶胶－凝胶法制备复相 可以有效地克服Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ效应所造成的容量衰减现象。Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９display structure     

基于新型正极材料的全固态锂二次电池

氧亚甲基连接（２－乙烯基吡啶－氧乙烯）嵌段共聚物经ＬｉＣｌＯ４和ＴＣＮＱ掺杂后的络合物作正极材料，能有效地降低全固态锂二次电池的内阻，并能促进锂离子在正极及正极与电解质之间的传递，以降低电池的内阻。     

中国锂二次电池正极材料的发展趋势和产业特点

一、锂离子电池正极材料发展对锂离子电池而言,其主要构成材料包括电解液、隔离膜、正负极材料等。一般来说,在锂离子电池产品组成成分中,正极材料占据着最重要的地位,正极材料的好坏,直接决定了最终二次电池产品的性能指标。而正极材料在电池成本中所占比例可高达40%左右。目前正极材料中,以过渡金属氧化物所表现出的性能最佳,主要有层状盐结构的锂钴氧化物(LiCoO2)、层状盐结构的锂镍氧化物(LiNiO2)以及尖晶石型(LiMn2O4)和层状盐结构(LiMnO2)的锂锰氧化物。从合成工艺上控制材料结构的规整性和稳定性是获得比能量高、循环寿命长的锂…     

锂硫二次电池硫基正极材料的研究进展

作为新一代的储能体系,锂硫二次电池以高的理论能量密度(2 600 m Ah/g),廉价的正极材料以及环境友好等特点受到广泛的关注。但是,由于硫的绝缘性和充放电过程中体积的膨胀、锂硫之间复杂的电化学反应及其产物多硫化物的溶解性等诸多问题的存在,阻碍了锂硫二次电池走向商业化。本文从无机金属化合物与硫复合、导电高分子与硫复合、纳米碳及其衍生物与硫复合,以及三元复合等方面出发,综述了近年来锂硫电池正极材料的研究现状,并展望了该材料的未来发展趋势。     

锂硫二次电池硫正极复合材料的改性研究进展

在能源问题日益严重的今天,硫正极材料探索与研究越来越受到人们的关注。主要从硫/纳米金属氧化物、硫/导电高聚物、硫/碳、硫/碳/导电高聚物4个方面综述了各种硫正极复合材料的优缺点、制备及改性的方法,重点介绍了不同的复合材料对电化学性能的影响,为新型硫正极材料的制备和改性指明了方向。     

锂离子二次电池的正极材料LiMn2O4的研究进展

讨论了锂离子二次电池正极材料ＬＩｎＭ２Ｏ４的制备、结构、电化学性能及其研究发展趋势。     

锂离子电池正极材料的研制新进展

综述了锂离子电池正极材料的最近发展动态,着重介绍了被修饰的正极材料、O3-LiCoO2、LiFeO2的合成方法及电化学性能。展望了锂离子正极材料的发展趋势。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理研究

研究了将纳米碳管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理,包括纳米碳管的充放电容量、充放电前后碳纳米管的IR光谱、循环伏安曲线和充放电过程中的XRD图谱研究。研究结果表明,纳米碳管具有比较高的放电容量,首次放电比容量为649.4mA·h/g,循环20次后充放电效率仍可达94.1%。IR光谱研究表明纳米碳管的充放电过程中在电极界面存在SEI膜;循环伏安法研究表明碳纳米管负极随着循环次数增加,不可逆容量减少,锂离子的嵌入与脱出更加可逆;XRD分析则说明在充放电过程中d002增大,有越层反应发生。     

锂离子电池正极材料镍酸锂的合成

研究了锂离子正极材料镍酸锂（ＬｉＮｉＯ２）的合成条件,主要考查了原料Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比、反应气氛、预处理工艺和热处理方式对产物的影响,是到了ＬｉＮｉＯ２的最佳合成条件：原料为ＬｉＯＨ．Ｈ２Ｏ和β－Ｎｉ（ＯＨ）２．Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比为１．０５：１,反应气氛为氧气,预处理方式为混合球磨后压块成型,热处理方式为两次热处理,经Ｘ射线衍射分析,合成的镍酸锂为层状结构,经电化学测试,其具有优良的电化学性能。     

镁电池正极材料性能提升策略的研究进展

低成本、高能量密度、高安全性的镁电池有望应用在未来大规模储能和动力汽车等领域。然而,镁电池目前仍处于初步发展的阶段,正极是限制电池性能的关键原因。由于Mg2+电荷密度高,在正极材料中扩散缓慢,因此如何提高正极材料的电化学性能是镁电池研究的重点与难点。本文通过分析正极材料的相关研究,总结出提升正极材料电化学性能的6种策略,分别为减小粒径、借助溶剂的屏蔽效应、增大层间距、调控阴离子、开发新结构和发展双离子电池。通过明确策略有效的根本原因、分析策略的优势与局限性,为高性能镁电池正极材料的开发提供有价值的指导。最后,对镁电池正极的发展现状进行总结,并对镁电池的正极及整个电池体系的未来发展趋势进行展望。     

Electrochemomechanical degradation of high-capacity battery electrode materials

Enormous efforts have been undertaken to develop rechargeable batteries with new electrode materials that not only have superior energy and power densities, but also are resistant to electrochemomechanical degradation despite huge volume changes. This review surveys recent progress in the experimental and modeling studies on the electrochemomechanical phenomena in high-capacity electrode materials for lithium-ion batteries. We highlight the integration of electrochemical and mechanical characterizations, in-situ transmission electron microscopy, multiscale modeling, and other techniques in understanding the strong mechanics-electrochemistry coupling during charge-discharge cycling. While anode materials for lithium ion batteries (LIBs) are the primary focus of this review, high-capacity electrode materials for sodium ion batteries (NIBs) are also briefly reviewed for comparison. Following the mechanistic studies, design strategies including nanostructuring, nanoporosity, surface coating, and compositing for mitigation of the electrochemomechanical degradation and promotion of self-healing of high-capacity electrodes are discussed.     

MoS<Subscript>2</Subscript> as a long-life host material for potassium ion intercalation

Electrochemical potassium ion intercalation into two-dimensional layered MoS2 was studied for the first time for potential applications in the anode in potassium-based batteries.X-ray diffraction analysis indicated that an intercalated potassium compound,hexagonal K0.4MoS2,formed during the intercalation process.Despite the size of K+,MoS2 was a long-life host for repetitive potassium ion intercalation and de-intercalation with a capacity retention of 97.5％ after 200 cycles.The diffusion coefficient of the K+ ions in KxMoS2 was calculated based on the Randles-Sevcik equation.A higher K+ intercalation ratio not only encountered a much slower K+ diffusion rate in MoS2,but also induced MoS2 reduction.This study shows that metal dichalcogenides are promising potassium anode materials for emerging K-ion,K-O2,and K-S batteries.     

锂离子电池碳纳米管负极材料储锂性能研究

将碳纳米管用于锂离子电池负极材料,用循环伏安及充放电实验研究了电极的性能.结果表明,碳纳米管用作锂离子电池负极,具有较高的储锂容量,首次放电容量达560mAh/g,但首次不可逆容量损失也大,高达430mAh/g.经过第1次充放电的容量损失后,随后各次的容量损失很小,碳纳米管的循环性能趋于稳定.     

碳纳米粉用于锂离子电池负极材料的研究

采用XRD,SEM,IR光谱和物理测试等方法,研究了碳纳米粉的结构与性能及电化学性能。结果表明碳纳米粉的粒度为30nm,具有石墨结构,碳纳米粉的首次放电比容量为391.5mAh/g,首次循环可逆比容量是336.0mAh/g,不可逆容量仅是21.9mAh/g。碳纳米粉的循环伏安曲线的峰形与峰位基本相同,没有还原电流峰。结果显示碳纳米粉适用于做锂离子电池负极材料。     

锂离子电池纳米正极材料的研究进展

综述了近年来纳米技术在锂离子电池正极材料中应用的最新进展,重点阐述了纳米LiCoO2、LiMn2O4及LiFePO4等正极材料的制备及其性能.纳米正极材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、共沉淀法、模板法及水热法等,电极材料的纳微米化对锂离子电池的电化学性能和循环性能的改善有着显著的意义.