掺锑二氧化锡包覆改善LiNi0.82Co0.11Mn0.07O2正极材料性能研究

采用固相法在LiNi_0.82Co_0.11Mn_0.07O₂(高镍NCM)正极材料表面包覆了纳米掺锑二氧化锡(ATO),并对比了不同包覆比例对正极材料性能的影响。扫描电子显微镜(SEM)检测表明,ATO在高镍NCM正极材料表面均匀分布。相比未包覆的高镍NCM正极材料(P-NCM),经过包覆的高镍NCM(ATO-NCM)表现出了更好的倍率性能与循环性能,0.25%(质量分数)ATO-NCM常温时3 C的放电比容量可达178.76 mAh/g,而P-NCM的放电比容量仅为166.02 mAh/g,1 C 50次循环后,0.25%的ATO-NCM材料的循环容量保持率为95.6%,远高于P-NCM的91.2%。ATO包覆可将高镍NCM的热分解温度提升10℃以上,且放热量更低。     

LiNixCoyMn1-x-yO2正极材料的热稳定性

为推进三元正极材料的实际应用,通过对电池进行热冲击实验,研究环境温度对LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂（x=0.3,0.5,0.6和0.8,NCM）电化学性能和热稳定性的影响。从放电比容量、内部结构、充放电电压、过渡金属元素的溶解、热稳定性和阻抗等方面分析NCM材料的性能。NCM材料的放电比容量随着Ni含量的增加而增加,但容量保持率较低,且在热冲击过程中发生不可逆比容量损失。高Ni NCM材料（x≥0.6）在热冲击过程中的容量快速衰减,高温循环下材料结构被破坏、Li/Ni混排增加和过渡金属元素溶出是重要的原因。     

三元层状正极材料的电化学性能影响因素研究

三元层状正极材料是非常有应用前景的动力型电池正极材料,而其电化学性能还有待于进一步提高。研究了正极片厚度、隔膜类型、电解液组成和负极表面变化等因素对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2(NCM111)材料电化学性能的影响。研究发现随着正极极片厚度的增加,电池在循环过程中容量衰减严重;相比于聚丙烯(PP)隔膜,聚酰亚胺(PI)隔膜由于具有更好的浸润性,提高了电池的放电容量;电解液中低粘度链状碳酸二乙酯(DEC)的含量对电极相容性和正极材料中过渡金属离子溶解都有较大影响;负极表面锂枝晶的形成降低了电池的循环性能。     

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。     

熔盐法合成电池材料残余锂盐的再利用

在熔融盐法制备LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2(NCM523)正极材料过程中,对残余的熔融盐进行回收利用。通过XRD、SEM和电化学性能测试等,考察二次利用的正极材料的性能。回收熔融盐合成的正极材料(NCM-R)和新鲜熔融盐所制备的正极材料(NCM-P)都具有良好的层状结构和形貌特征。NCM-P、NCM-R在3.0~4.3 V循环,10.0 C倍率比容量最大值分别为127.8 m Ah/g和125.67 m Ah/g,以1.0 C充放电,第500次循环的容量保持率分别为78.37%和76.13%。     

高镍三元LiNi0.8Co0.1 Mn0.1 O2@Li2ZrO3正极材料的表面修饰与电化学性能优化

利用正丁醇锆的水解反应,以碳酸锂为锂盐前驱体,在高镍三元LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2(NCM811)颗粒表面成功制备均匀且完整包覆的Li_2ZrO_3(LZO)纳米包覆层,厚度约为18nm。循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和电化学交流阻抗(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)测试结果表面,摩尔质量分数为1 mol%的Li_2ZrO_3表面修改层能有效地抑制高镍三元NCM811正极材料与电解液之间的界面副反应,降低了其循环过程中的电化学极化,从而提高了正极材料的循环稳定性和倍率性能。在工作电压为2.7V-4.3Vvs.Li~+/Li和电流密度为1C条件下,经包覆处理的NCM811@LZO正极材料首次放电比容量为177.5mAh/g,50次循环后保持在143.9mAh/g,均高于纯NCM811正极材料的149.3mAh/g和136.6mAh/g。     

NCM811/石墨全电池高温循环性能衰退机理研究

将商业化生产的Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2前驱体与LiOH充分混合后在氧气气氛下烧结制备了NCM811三元材料。以NCM811材料为正极,石墨为负极制备软包电池,1M LiPF_6的EC/EMC/DEC(3∶5∶2)为电解液。电池在45℃下以1C/1C进行恒电流充放电,电池循环500圈后,容量保持率为85%。将循环前后的电池拆解,用XRD,SEM和EIS等方法对循环前后的极片做对比分析,结果表明,循环后正极材料二次颗粒沿一次颗粒晶界发生破碎,导致电解液的消耗、正极材料失活和电池极化的迅速增加,最终引起电池循环性能的衰退。     

锂离子电池正极材料聚三苯胺的合成及性能

采用氧化聚合的方式合成了锂离子电池正极材料PTPAn。通过XRD、FT-IR、C-V、恒电流充放与循环寿命等测试研究了PTPAn的产物结构以及电化学性能。研究表明,PTPAn作为锂离子电池正极材料有着良好的电化学性能,首次放电容量达到101.34mAh/g,并且循环性能良好。     

氧化铝作为处理剂在锂离子电池中的应用

为提高LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)材料的循环稳定性，以氧化铝(Al₂O₃)为电解液处理剂，用一种简单的方法制备功能性电解液，研究对NCM材料的性能影响。与原始NCM相比，在电解液中添加0.50%Al₂O₃的NCM以0.5 C在2.75～4.30 V循环200次的容量衰减更慢，容量保持率为80.33%,同时电荷转移电阻(R_ct)增加趋势较低。SEM分析表明，正极表面仍可看出清晰的颗粒轮廓与层状结构。     

镍钴锰三元材料的结构及改性研究进展

镍钴锰三元材料Li(NixCoyMnz)O2(NCM)作为锂离子电池用正极材料,兼具了较高的可逆容量、优良的热稳定性、低成本等优点,成为笔记本电脑、电动工具、新能源汽车、储能等领域最具前景的锂离子电池正极材料之一.在三元正极材料的结构方面做了介绍,概括了Ni-Co-Mn比例对正极材料热稳定性、放电比容量和容量保持率的影...     

层状镍钴锰酸锂三元正极材料的研究进展

层状镍钴锰酸锂(LiNi1-x-yCoxMnyO2,NCM)三元正极材料因高比容量、低成本以及对环境友好的特点受到广泛关注,但也存在阳离子混排、岩盐相生成与氧损失、表面残余锂、电极/电解液界面副反应和颗粒裂纹等问题,导致循环稳定性与倍率性能较差.对以上问题的形成原因以及解决手段进行综述.众多研究结果表明:元素掺杂、表面...     

复合正极材料Li2MnO3-LiMO2的研究现状

综述了锂离子电池复合正极材料Li2MnO3-LiMO2(M=Co、Ni和Mn)的研究进展;重点介绍了首次充放电过程中组成及结构的变化以及为改善首次充放电效率和倍率性能所进行的后处理.通过电化学活化、酸处理、表面包覆等方法处理后,该类材料的首次充放电不可逆容量可降低,倍率性能及循环稳定性可得到很大提高.     

高镍三元正极材料后处理降碱工艺

以高镍含量镍钴锰氢氧化物、氢氧化锂为原料,采用高温固相法合成锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2(NCM811)。温度为750~850℃、n(Li)∶n(Ni+Co+Mn)为1.02∶1.00~1.08∶1.00,合成的NCM811材料保持纯相,但材料中残留的碱性杂质仍然较多。通过引入磷酸二氢铵、纯水淋洗等手段,可较为简便地处理残留的碱性杂质。与未处理的相比,淋洗降碱后的样品在3.0~4.3 V充放电,0.5 C、1.0 C及2.0 C倍率性能约有1%的降低,但0.1 C首次充放电效率由89.1%上升到93.0%,1.0 C放电比容量由179.2 m Ah/g上升为181.8 m Ah/g,循环100次,容量保持率由90.8%上升到94.1%。     

锂离子电池正极材料(Li)VOPO4的研究进展

锂离子电池正极材料(Li)VOPO4的理论比容量高,放电电压不低于3.7 V。介绍了(Li)VOPO4的晶体结构、制备方法及其初始可逆容量、循环稳定性等电化学性能,并讨论了(Li)VOPO4正极材料研究的重要性。     

电动车用锂离子电池负极材料研制

介绍了天然石墨与人工石墨表面包覆及粉末颗粒预处理等改性处理方法及其材料性能.石墨材料通过改性处理,可以有效降低其比表面积和首次充放电不可逆容量,并可提高材料密度和比容量,特别是改性处理后的人工石墨具有更小的比表面积、更长的充放电循环寿命,用于电动车用大容量锂离子电池,具有容量高、大电流放电性能好、材料成本低的优势.     

固体氧化物燃料电池阴极材料的研究进展

综述了固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料的性能.在钙钛矿型阴极材料中,Mn基材料具有较好的高温工作特性;Co基材料具有较好的低温催化特性和电导特性,但化学和结构稳定性差;Fe基材料具有较好的化学和结构稳定性,但低温下的催化性能尚需改进.其他结构类型的复合氧化物阴极材料的研究也在进行.     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4改性研究进展

尖晶石结构正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4因具有理论比容量高、比能量大、放电平台高(~4.7 V)、价格低廉等优点而备受关注。但该材料循环性能和倍率性能不佳,制约着材料的推广应用。主要综述通过掺杂、包覆、形貌控制等手段来提高该材料电化学性能的最新研究进展,旨在为提升该材料性能的相关研究提供参考。     

复合三元电池高温循环劣化分析

选用LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NCM)和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4(LMFP)复合正极材料,与石墨负极材料制成额定容量为38 Ah的2714891型电池,研究55℃下电池的循环性能,对影响循环性能的电解液和电极进行分析。负极容量衰减是高温循环性能衰减的主要因素,负极石墨比容量测试分析发现其容量损失占负极总损失的85.1%。石墨电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明:高温循环后,石墨表面脱嵌锂活性降低,电化学反应难度增大;扫描电子显微镜(SEM)与BET比表面积测试表明:石墨表面结构破坏,体相发生膨胀。石墨本征结构的变化,是负极劣化的主要因素。