锂离子电池正极材料的研究进展

概述了国内外近10年来锂离子电池正极材料的研究进展;综述了几种主要的正极材料的性能优缺点及其目前的研究热点和发展方向。     

锂离子电池富镍三元正极材料研究进展

作为锂离子电池正极材料,富镍三元材料Li(Ni,Co,Mn)O2(NCM)具有较高的可逆容量、结构稳定性、热稳定性,成为电动汽车领域最具前景的锂离子电池正极材料之一。本文在综述三元正极材料结构基础上,总结Ni-Co-Mn比例对正极材料放电比容量、热稳定性和容量保持率的影响,指出当前富镍三元正极材料是三元正极的重要发展方向,并综述目前富镍三元正极材料存在的主要问题,及其合成方法、掺杂改性与表面改性的研究进展,最后对富镍三元正极材料的发展前景进行了评价和展望。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO_4研究进展

锂离子电池正极材料正在向着高比能量、长寿命、低成本、环境友好的方向发展,LiFePO4正极材料以其结构稳定、成本低、无污染等优点成为21世纪研究重点。综述了LiFePO4的研究进展。系统地阐述了其晶体结构特征及性能,以及合成方法、掺杂导电材料和控制晶体生长制备纳米粉体等对材料性能的影响。提出了下一步可能的研究方向。     

锂离子电池正极材料LiMnO_2的最新研究进展

层状结构的LiMnO2正极材料具有能量密度高、安全性能好、价格低廉和无毒性等优点,是下一代锂离子电池正极材料中强有力的竞争者。介绍了近年来国内外LiMnO2正极材料的的研究现状与进展,并对其结构特性、制备方法、体相掺杂和表面包覆进行了评述,提出了目前LiMnO2正极材料研究中尚存在的一些问题,并对其未来的发展前景进行了展望。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备与改性进展

综述了锂离子电池正极材料LiFePO4的七种制备方法及其研究进展,评述了各种方法的优缺点。讨论了LiFePO4改性研究的最新成果,包括物理掺杂和体相掺杂,分析了各种改性方法提高LiFePO4电导率和电化学性能的可能机理,其中体相掺杂改性机理还存在一些争议。并对LiFePO4的研究方向进行了展望。     

锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势

简单介绍了目前市场应用锂离子电池正极材料的研究热点和最新成果,重点综述了各种锂离子电池正极材料的晶格结构、性能特点及缺陷,并针对各种正极材料的性能特点与成果总结了该材料未来的发展趋势。     

超声辅助处理回收锂离子电池正极材料

采用超声辅助分离的方法,选取适当的有机溶剂,调整超声作用时间及超声作用后溶液静置的时间,使锂离子电池正极涂层从铝箔上溶解下来。此方法可以直接回收铝箔,与铝箔分离的含钴酸锂的涂层可以作为钴化工产品的原料。当超声波作用时间不少于20 min,超声作用后溶液静置时间不少于60 min时,100 mL的强极性溶剂DMAc可以分离14.6 g正极材料。用过的有机溶剂可以通过蒸馏回收再利用,目前其回收率约为78%。     

废弃动力锂离子电池正极材料回收利用标准化动态

介绍了我国废弃动力锂离子电池正极材料回收利用行业现状以及欧盟《新电池法案》关于废弃电池材料回收的要求。根据产业形势、正极材料回收与修复技术现状,对我国动力锂离子电池正极材料回收利用标准化现状进行分析并提出标准需求,重点对目前在编的两项锂离子电池正极材料回收、修复利用的电子行业标准中回收工艺和修复工艺内容进行研究,探讨了下一步亟待标准规范的内容。     

石墨烯在锂离子电池电极材料中的应用

随着电子产品的普及,对锂离子电池的可逆容量、倍率充放电能力和循环稳定性提出了更高的要求。石墨烯由于其独特的电子共轭态和单一的原子层结构,具有优越的电子迁移性、大的表面积和良好的热和化学稳定性。因此,众多研究者致力于借助石墨烯的独有特性来改善锂离子电池正极和负极材料的综合电化学性能。本文对石墨烯在锂离子电池正负极材料中的应用情况以及面临的主要问题做了简要综述。     

二次电池金属锂负极的研究进展

金属锂负极具有极高的比容量、极低的密度和最负的电势,被认为是最有希望的下一代高能量密度型电池的负极材料。然而,在反复充放电过程中,锂负极会出现严重的粉化和枝晶生长,造成安全隐患,极大地降低了电池的性能,缩短了使用寿命。综述了近年来国内外针对金属锂负极存在问题进行的改性研究进展,从锂负极存在问题的根源、锂枝晶的生长模式以及近年来改善锂负极的举措三个方面出发,重点针对锂枝晶问题开展分析,并予以展望,为高能量密度锂电池的商业化研究提供借鉴。     

磷酸铁锂振实密度的研究进展

磷酸铁锂以其价格低廉、稳定性好、循环性能好和无毒等优点,有望成为下一代锂离子电池首选的正极材料之一。目前关于磷酸铁锂电子电导率低和离子扩散速率慢的缺点已经有了较深入的研究,但是磷酸铁锂低的振实密度却没有得到足够重视。综述了近年来国内外关于磷酸铁锂振实密度的研究进展,分别讨论了形貌、粒径与分布、碳包覆和金属离子掺杂等方面对磷酸铁锂振实密度的影响,并对合成高振实密度磷酸铁锂材料的方法进行了总结。     

废旧锂离子电池中钴的浸出

为从废旧锂离子电池正极材料中分离出的黑色混合粉末(包括钴酸锂、乙炔黑及少量铝)中浸出钴,用正交实验,调整因素水平以使钴的浸出率达到最大化。结果表明,从黑色混合粉末中浸出钴的最佳条件为:硫酸的浓度3 mol/L,双氧水浓度2.4 mol/L,反应时间30 min,ρ(黑色混合粉末)为60 g/L,此时,钴的浸出率约为99.6%。     

层状锂镍钴锰氧化物的研究进展

层状锂镍钴锰氧化物Li[Ni1-x-yCoxMny]O2以其较高的理论容量得到了普遍关注。简述了国内外层状锂镍钴锰氧化物的主要制备方法及其电化学性能,分析了稀土金属、其他金属、非金属等掺杂改性和包覆改性的机理和特性,指出今后研究重点应是改善循环性能和提高倍率性能。     

锂离子二次电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的研究进展

介绍了近年来国内外LiNi0.8Co0.2O2正极材料的研究进展;重点对LiNi0.8Co0.2O2正极材料的主要合成方法、掺杂与包覆改性的研究现状和进展进行了评述;提出了目前LiNi0.8Co0.2O2正极材料尚存在的一些问题,同时对LiNi0.8Co0.2O2正极材料的发展前景进行了展望。     

锂离子电池锡基负极材料研究进展

目前,商业上普遍使用石墨作为锂离子电池负极材料,由于其理论比容量较低(372 m Ah·g~(–1)),已经不能够满足锂离子电池的发展需求。研究发现,SnO_2作为负极材料可以和锂离子发生良好的可逆反应,且其可逆容量远高于石墨负极。但SnO_2在充放电过程中会出现颗粒粉化导致电极体积膨胀、裂解,从而影响锂电池的循环性能。通过加入石墨烯对SnO_2进行改性,不仅可以缓解SnO_2在运行过程中的体积膨胀,此外,石墨烯本身大的比表面积及良好的导电性,使得石墨烯/SnO_2材料具有较高的可逆容量及较好的循环稳定性。本文综述了几种不同方法制备石墨烯/SnO_2复合材料,在应用到锂离子电池负极材料时,均表现出良好的电化学性能。     

高性能碳纳米管复合Fe3O4锂离子电池负极材料研究

通过添加碳纳米管共沉淀的方法制备了Fe3O4-CNTs复合材料。研究发现,CNTs不仅可以降低复合材料作为锂离子电池负极的阻抗,而且对活性物质Fe3O4起到很好的支撑作用,极大地提高了Fe3O4在充放电过程中的电化学稳定性。在0.5 A/g的电流密度下Fe3O4-CNTs循环200圈后的放电比容量保持在1406 mAh/g。在10 A/g的大电流密度下循环,第100圈时Fe3O4-CNTs的放电比容量稳定在230 mAh/g左右。循环至第9999圈时,Fe3O4-CNTs的比容量下降至179 mAh/g,只损失了50 mAh/g,充放电效率高达99.98%。Fe3O4-CNTs复合材料在大电流密度超长循环的背景下表现出优异的性能,对负极材料的开发有重要的意义。