金属间化合物CoSb3的电化学嵌锂特性研究

研究了金属间化合物CoSb3作为锂离子电池阳极材料在1MLiPF6/EC+DMC(1∶1)电解液中的电化学性能.具有skutterudite结构的CoSb3和不具有此种结构的CoSb3最大可逆容量分别为573mAh*g-1和444mAh*g-1,10个循环内可逆容量分别保持在400mAh*g-1和220mAh*g-1以上,采用非原位XRD方法研究二者嵌锂机理,发现skutterudite结构虽然不起储锂作用,但它破坏后形成的微观结构却有利于循环过程.加入10%(质量分数,下同)微碳球MCMB后CoSb3电化学性能大大提高,最大可逆容量达715mAh*g-1,循环20次后可逆容量保持在500mAh*g-1以上.     

金属间化合物COSb2电化学吸放锂特性的研究

采用悬浮熔炼和球磨方法制备了CoSb2合金粉末,并研究了它的电化学吸放锂性能.研究结果表明,具有marcasite结构的CoSb2 的首次可逆容量为263 mAh·g-1, 相应的体积比容量为2 130 mAh·cm-3.经过 15 个循环后,其可逆容量衰减到 123 mAh·g-1.在本实验中发现,把中间相微碳球(MCMB)加入到CoSb2 中不仅能改善其循环寿命,而且也能够明显提高其可逆容量.非原位XRD 测试的结果表明,虽然 marcasite 结构的CoSb2 本身并不能存储锂,但其结构破坏后形成的锑能与锂进行可逆的电化学反应.     

锂掺杂对石墨电化学性能的影响

研究了掺杂锂元素对用作锂离子电池负极的石墨材料的结构与性能的影响. XRD及元素分析结果表明 锂以化合物的形式存在于石墨材料中, 由于缺陷结构的增加, 掺杂后石墨材料的BET比表面积略有增大. 电化学测试结果表明 预先掺锂能够有效减少首次充放电过程中的不可逆容量, 使石墨电极的可逆容量增加. 与未掺杂的热处理石墨比较, 可逆嵌锂容量由304.5 mA*h/g增加到312.2 mA*h/g, 首次充放电不可逆容量由66.4 mA*h/g减少到52.9 mA*h/g. 以掺锂改性石墨为负极制作成063448型锂离子电池后, 电池的容量和循环稳定性均得到改善, 以1C倍率充放电时, 放电容量可达845 mA*h, 循环200次后的容量保持率为91.65%.     

纳米棒状Li-Ti-O化合物的制备与电化学嵌锂性能

采用在碱性条件下的水热法,合成了钛酸钠纳米棒,在此基础上用熔融盐离子交换方法制备了钛酸锂中间体,在400~700 ℃的空气气氛下烧结,得到的纳米棒状Li-Ti-O化合物由贫锂的锐钛矿结构LixTiO2和立方尖晶石结构Li4Ti5O12 两相构成。用恒电流充放电研究了其电化学嵌/脱锂性能。结果表明,经600 ℃热处理的纳米棒状Li-Ti-O化合物具有最佳的比容量、循环稳定性和高倍率放电性能。     

无机有机复合材料Bi2Te3／PAn电化学嵌锂性能研究

采用机械共混法制备了复合材料Bi2Te3/PAn,并对其电化学嵌锂性能进行了研究.研究发现Bi2Te3/PAn快速充放电性能良好,在以100 mA·g-1的电流密度充放电时首次可逆容量为480 mAh·g-1,到第20个循环时容量保持在200mAh·g-1.通过非原位X射线衍射方法研究其嵌锂机理,发现Bi2Te3在首次放电时分解,在随后的循环中以Te和Bi为嵌锂中心进行可逆储锂.     

锑基合金电化学嵌锂性能研究

采用高温熔炼方法后机械球磨和机械合金化方法分别制备了CoFe_3Sb_(12)和FeSb_2合金粉末,并对其电化学嵌锂性能进行了研究。研究发现,FeSb_2 的首次可逆容量为394 mAh·g-1,比CoFe_3Sb_(12) 的首次可逆容量(485 mAh·g-1)低。但是FeSb_2 容量衰减的速度要远远小于CoFe3Sb12。FeSb2 的容量保持率在第10 个循环时仍保持在70%以上,而CoFe_3Sb_(12 )却只有50%左右。通过二者嵌锂性能对比研究表明,减少嵌锂活性中心能有效地缓解合金类负极材料在循环中的容量衰减现象。     

尖晶石锰酸锂制备及其电化学性能的研究

锰酸锂被认为是取代商品锂离子电池正极材料LiCoO2的候选材料,以二氧化锰、碳酸锂为原料,在空气气氛下进行烧结,控制烧结温度和时间,制备锂离子电池正极材料锰酸锂。用X射线衍射仪、电子扫描电镜对产物的结构特征、微观表面形貌和恒流充放电性能进行了表征。结果表明:所制得的正极材料为尖晶石型锰酸锂,结晶度高、无杂质相、材料颗粒的粒径均匀,首次充放电比容量为117.3 mAh/g(0.2C,3.3～4.4V);50次循环后,放电比容量为107.9 mAh/g,不可逆容量损失为9.4 mAh/g,比容量保持率为92.0%,得到了很好的综合电化学性能。     

Li2MnO3的电化学活性及脱嵌锂机理研究进展

富锂固溶体正极材料xLizMnO3·（1-x）LiMO2（M--Co,Ni,Mn…）,首次不可逆容量很大程度上与组分中的LizMnO3电化学过程有关。富锂固溶体正极材料4．5V区域充电平台是组分中Li2MnO3电化学活化过程;Li2MnO3首次循环不可逆容量较大,约在50～100mAhg-1,4．5V电位脱出Li＋同时脱出O2-,等效脱出不可嵌入的Li2O;Li2MnO3与分解的电解液发生离子交互反应后,H＋占据不可逆位置,阻碍了Li＋的嵌入;多周循环晶体结构改变,形成不可逆结构并有新相生成。本文综合介绍近几年关于Li2MnO3结构、常温脱嵌锂机理、高温下电解液分解及循环后结构变化等方面的研究现状。     

化学锂化二氧化锰的高温电化学嵌锂行为

用Ｘ射线射仪检测不同锂含量的二氧化锰高温化学及随后的电化学锂化过程中的晶体结构的变化;模拟锂硼合金阳极的热电池分析其阴极放电性能。４１０℃化学锂化时,随Ｌｎ,Ｍｎ原子比的提高,β相结构的二氧化阵经层状的锂化二氧化锰结构,转向尖晶石型结构;７５０℃长时间保温,锂化氧化锰转变成ＬｉＭｎ２Ｏ４昌石和Ｍｎ２Ｏ３。５００℃电化学嵌锂时,也生成过渡相ＬｉｘＭｎＯ２和最终相ＬｉＭｎ２Ｏ４法晶石,其阴极放电电压与     

Li3Ni0.1V1.9（PO4）3的电化学性能研究

采用X射线衍射和电化学方法,研究了正极材料Li3Ni0.1V1.9(PO43)的结构和电化学性能。结果表明:Li3Ni0.1V1.9(PO43)具有单斜晶系结构。在室温下,以0.1C倍率放电时Li3Ni0.1V1.9(PO4)3的初始比容量为115mAh/g,从0.1C增加到0.4C经过60次循环后,比容量保持率为97.3%,而未掺杂镍的Li3V2(PO4)3,初始比容量为129mAh/g,60次循环后,比容量保持率仅为69.7%。循环伏安和交流阻抗测试表明,Li3Ni0.1V1.9(PO4)3有较低的极化电阻和较好的可逆性。     

Lithium-ion-storage behaviours of CoSb_3 intermetallic compound and effects of some carbonaceous additives

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＬｉｔｈｉｕｍｉｏｎｃｅｌｌｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｔｉｎｓｍａｌｌｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅｂａｔｔｅｒｉｅｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅ ,ｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙ ,ａｎｄｌｏｎｇｌｉｆｅ ,ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅｂａｔｔｅｒｉｅｓ .Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｕｓｅｏｆｓｕｉｔａｂｌｙｃｈｏｓｅｎｌｉｔｈｉｕｍｉｎｔｅｒｃａｌａ…     

Electrochemical Properties of the Amorphous Ti3Ni2 Alloy in Ni/MH Batteries

采用机械球磨晶态Ti3Ni2 (Ti2Ni/TiNi)合金的方法制备非晶态的Ti3Ni2合金,并研究其电化学性能.充放电测试结果显示,非晶态Ti3Ni2合金成功地解决了晶态Ti3Ni2合金在高温下(333 K)循环寿命极短的缺点.在333K循环19次后,相对于晶态Ti3Ni2合金较低的容量保持率(39.47％),其非晶态合金有效的将容量保持率提高到88.83％.通过Tafel极化,线性极化以及交流阻抗测试,发现这种改善源于非晶态Ti3Ni2合金的耐蚀性远优于其晶态合金.     

Ni_3Al有序金属间化合物的主要特性和应用

Ni_3Al有序金属间化合物由于在高温下具有优异的强度和抗氧化能力而越来越受关注。Ni_3Al金属间化合物的晶体结构为L1_2,是面心立方的有序衍生结构。Ni_3Al具有屈服强度对温度的反常关系。采用硼微合金化能有效减低材料的本征脆性和高温水气环境中的氢脆。应用6%～9%Cr合金化能减轻材料的中温脆性。,它可以应用粉末冶金、铸造和锻压方法进行工业生产。     

新型锂蓄电池正极复合材料的制备和电化学性能研究

采用升华硫与多壁碳纳米管在一定条件下合成了一种新型纳米含硫复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）和BET比表面积等分析测试手段对复合材料的物理化学性能进行表征，利用循环伏安、交流阻抗和电池充放电对材料的电化学性能进行了测试。结果表明：此复合材料表现出了很好的电化学性能，其初始放电比容量达700mAh／g，在室温下经过60次循环之后电池放电比容量仍稳定在464mAh／g，容量保持率大于66％。     

锂离子电池Sn薄膜电极厚度对其电化学性能的影响

用电沉积方法在铜集流体上分别制备出不同厚度(2,0.5,0.25,0.12μm)的锡薄膜电极。用扫描电镜观察其表面形貌、以充放电实验比较其性能。结果表明,减小Sn薄膜厚度可改善电极的循环性能,但首次容量损失也增大。0.5μm厚的Sn薄膜具有最高的放电容量和较好的循环稳定性;其首次放电比容量为749mAh/g,40次循环时放电比容量仍保持578mAh/g。     

纳米氧化锌对镍氢电池电化学性能的影响

采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌,将其作为添加剂掺杂制备MH/Ni电池正极,研究正极中添加不同质量分数的纳米ZnO对电极电化学性能的影响,初步探讨纳米氧化锌在电极内部的反应机制。结果表明,掺杂后氢氧化镍电极的导电性提高,电化学活性增强,有效地提高了活性物质的利用率,改善了电极反应的传质和传荷条件,使电极中电活性粒子具有合理的分布,因而显示出良好的电化学性能。经过比较,添加质量分数为4%的纳米ZnO电化学性能最佳,在60周和80周时放电容量仍有282和272mAh·g-1,而且放电平台较高。     

Ti_3Al基金属间化合物的研究进展

对Ti3 Al基金属间化合物的研究情况及其合金组织、力学性能、影响因素作了概述 ,并重点介绍了其熔炼技术和铸造特性。最后 ,展望Ti3 Al基金属间化合物在航空航天领域的发展前景