LiCo0.1Mn1.9O4的溶胶-凝胶法制备及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子蓄电池正极材料尖晶石LiCo0.1Mn1.9O4粉体,考察了烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,首次放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.700℃时烧结12h得到了性能较好的LiCo0.1Mn1.9O4粉体,在电流密度0.1mA/cm2,截止电压3.5～4.4V条件下,首次放电比容量为123mAh/g,稳定放电比容量达113mAh/g.     

NiO纳米晶的制备及结构研究

采用溶胶-凝胶（sol-gel）技术制备氧化镍粉体，考察烧结条件对NiO粉体的组成、结构和形貌的影响。研究结果表明，以醋酸镍、柠檬酸和水为原料在一定温度下合成了稳定的溶胶和凝胶，凝胶在400℃左右基本分解完全，逐渐形成NiO纳米晶，随着烧结温度的升高，纳米NiO晶粒尺寸逐渐增大，晶型趋于完整且晶粒大小分布均匀。600℃烧结2h获得NiO粉体的颗粒尺寸52nm，晶型较好且无杂相存在，有望成为高性能锂离子电池的阳极材料。     

溶胶-凝胶法制备LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了锂离子电池正极材料LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05.使用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成材料的结构及物理性能进行了表征.将合成材料作为锂离子电池正极活性材料,考察烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在750℃下烧结温度12h得到了性能较好的LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05,首次放电比容量为120.9mAh/g,35次循环后,其放电比容量仍保持在111.8mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶凝胶法合成了不同温度下的锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05.使用X射线衍射对合成材料的结构进行了表征.考察烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在750℃T烧结温度12h得到了性能较好的LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05,首次放电比容量为109.7mAh/g,50次循环后,其放电比容量仍保持在101.6mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

NiO薄膜电极的电沉积制备及其性能研究

采用阴极电解沉积法成功制备了可用于薄膜锂离子电池的NiO薄膜电极,并对其进行了表征,测试了其电化学性能.研究表明,在溶液浓度为0.05mol/L,温度为80℃,电流密度为0.3mA/cm2条件下沉积1h,并经过热处理制备的NiO薄膜电极属立方结构,首次放电容量达到928mAh/g,在78μA/cm2的电流密度下循环10次后仍保持702mAh/g,表现出良好的电化学性能.     

纳米α-MnO_2的微乳液法制备及其在锌离子电池中的性能

针对高性能锌离子电池的制备,在AOT/异辛烷反相微乳液体系中,以KMnO4为氧化剂,琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠(AOT)同时作为表面活性剂和还原剂制备了纳米α-MnO2。借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和恒流充放电测试等手段研究了反应温度对粉体晶型和结构形貌及其在模拟锌离子电池中的放电容量和循环性能的影响。结果表明:所制备的粉体为高纯度弱结晶性纳米α-MnO2,且随着反应温度的提高,粉体由无定形态逐渐向三维刺球状颗粒转变,但粉体团聚加重。反应温度为40℃时制备的样品在30mg/cm2高活性物质载量、100mA/g和1000mA/g放电速率下电极比容量分别为212.6mAh/g和98mAh/g,相对于普通低温固相反应法制备的MnO2,放电比容量、高倍率放电性能和循环性能均明显提高。     

聚丙烯酸法合成锂离子电池正极材料LixMn2O4

以聚丙烯酸为载体通过溶胶凝胶法合成纳米级尖晶石结构的锂离子电池正极材料LixMn2O4(1＜x＜1.12).讨论锂锰摩尔比、烧结温度对产物结构的影响.此外,改进了传统烧结方法,对烧结产物进行回火处理.实验结果表明,烧结温度为550℃时晶化完全,结构完整;当锂锰比为1.082时性能较佳,初始容量为125mAh/g;回火可改善LixMn2O4材料的性能.     

纳米LiCo_xMn_(2-x)O_4粉体的制备与电化学性能

采用溶胶一凝胶法并结合热处理工艺制备LiCoxMn2-xO4粉体,结合热处理工艺制备Li-LiCoxMn2-xO4粉体.利用热重一差热分析、X射线衍射、透射电镜、充放电测试等方法对前驱体的热分解行为、粉体的结构、形貌及电化学性质进行了表征,同时研究了钴掺杂量对其结构和电化学性能的影响.结果表明,直接以聚丙烯酸(PAA)为螯合剂合成了稳定的溶胶和凝胶,进一步获得了粒径分布均匀、无团聚的尖晶石LiCoxMn2-xO4纳米粉体.随着钴掺杂量的增加,晶格常数、晶粒尺寸逐渐减小,晶格畸变逐渐增大,但对尖晶石结构影响较小;LiCoxMn2-xO4粉体的放电比容量随着x值增大略有降低,但循环性能得到明显的改善.在电流密度0.1mA/cm2、截止电压3.5～4.3V时,粒径约80hm的LiCo0.1Mn1.9O4粉体首次放电比容量达135mAh/g,20次循环后的稳定放电比容量为118mAh/g,且每次容量衰减低于0.2%,具有较好的电化学性能.     

溶胶-凝胶法再生钴酸锂及其电化学性能的研究

采用溶胶-凝胶法将回收钴源再生制备成LiCoO2,利用XRD和SEM技术研究了再生LiCoO2的晶相结构与微观形貌,并通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等电化学测试,研究煅烧温度对再生LiCoO2电化学性能的影响。结果表明,650℃煅烧温度下所制备LiCoO2的电化学性能最佳,首次充放电比容量可达113mAh.g-1,且循环20周后容量仍保持在98mAh.g-1。     

聚丙烯酸对锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构与性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以聚丙烯酸为络合剂制备纳米尺寸的锂离子电池LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料。考察了聚丙烯酸与阳离子配比和烧结温度对产物LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构与电化学性能的影响。结果表明,烧结温度700℃可制备出晶体发育完整,粒径为80nm,分布均匀的α-NaFeO2层状结构的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。当聚丙烯酸与金属阳离子摩尔比值为0.75,首次放电比容量达到169.2mAh/g,30次循环后容量保持率为89.3%。