锌对Li（Ni_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3））O_2电极首次脱锂过程电化学性能的影响

共沉积法制备不同含锌量的锂离子电池正极材料Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2.采用交流阻抗谱分析该正极材料在首次脱锂过程中的电化学特性以及锌对电极阻抗和锂离子扩散系数的影响.电极阻抗图谱分析结果表明：3.7～4.4V为电极发生电化学反应的电位区间;锌减小了电极材料的SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;少量固溶锌提高了锂离子在材料固相中的扩散能力.     

Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的γ-Al_2O_3包覆及其性能

以氢氧化铝溶胶为前驱体在Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料表面制备尖晶石结构γ-Al2O3包覆层,借助XRD、SEM、TEM及电化学方法对电极材料的主要性能进行了研究。结果表明:Li Ni0.5Mn1.5O4表面γ-Al2O3包覆层形成条件为600℃下煅烧0.5 h,较佳包覆量约为3%(摩尔比);γ-Al2O3包覆层形貌完整,厚度约为5~10 nm,(311)晶面间距约0.24 nm;γ-Al2O3包覆的Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料30周充放电循环(0.2 C)后的比容量为112.1 m Ah/g,4 C倍率下的比容量为82.0 m Ah/g,容量保持率较基体分别提高了约10%和17.2%。因此,γ-Al2O3包覆层减小了Li Ni0.5Mn1.5O4与电解液的接触,有效抑制了基体与电解液之间的副反应,其电化学反应可逆性、循环稳定性及倍率性能得到了提高,有望用作动力锂离子电池正极材料。     

正极材料LiNi_（0.4）Mn_（0.4）Co_（0.2）O_2的制备和性能

采用草酸共沉淀法合成了锂离子正极材料LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2。用XRD、SEM和充放电实验对合成产物的结构、形貌和电化学性能进行了表征;用DSC对合成产物在不同充电状态下的热稳定性进行了研究。结果表明,采用草酸共沉淀法合成的正极材料LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2具有α-NaFeO2型层状结构,阳离子有序度高,粒度均匀适中,电化学性能良好,首次放电比容量达到158.7 mAh/g,30次循环后放电比容量还有144.8 mAh/g;过充电状态下具有良好的热稳定性。     

Mn含量对正极材料LiMn_xCo_(0.2)Ni_(0.8-x)O_2的结构与电化学性能的影响

通过共沉淀法合成了具有层状结构的锂离子电池正极材料LiMnxCo0.2-Ni0.8-xO2。采用XRD、XPS和恒流充放电等测试手段研究了Mn含量变化对正极材料LiMnxCo0.2Ni0.8-xO2的物理性质与电化学性能的影响。结果表明:Mn含量的增加会引起元素O和Ni的氧化态降低,使得Ni由+3价逐渐转变为+2价,而Mn的氧化态却始终保持+4价不变;尽管Mn含量的增加会使材料的充放电比容量有所降低,但是材料的结构稳定性和热稳定性会得到改善。XRD测试结果表明样品LiMnxCo0.2Ni0.8-xO2(0≤x≤0.5)都具有标准的-αNaFeO2层状结构。此外,从Mn含量的变化引起的样品晶胞参数的变化表明,当0≤x≤0.25时LiMnxCo0.2Ni0.8-xO2可能形成的是假固溶体,当Mn含量由0.3增加到0.5时形成的是真固溶体。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4掺杂及对其性能的影响

综述了近年来掺杂锂离子正极材料尖晶石LiMn2O4的元素及方法，阐述了在锂离子正极材料LiMn2O4中掺杂钴、铬、镍、铝、稀土、钒后对材料性能的影响．结果表明，掺杂均不同程度地改善材料的循环稳定性，但对容量大都产生不利影响．     

Comparative experiment on layered Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2 as the alternative material for LiCoO2

This work was financially supported by the National Natural Science Foundation of China （No.50472093）.     

以Mn3O4为锰源合成高性能LiMn2O4正极材料

以Mn3O4为锰源,采用固相反应法,在较低的温度(650℃)制得尖晶石LiMn2O4正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安和恒流充放电等技术对其相组成、微结构和电化学性能进行表征。结果表明该正极材料结晶良好,一次粒径约为150 nm。它的电化学性能,尤其是循环性能,明显优越于在较高温度合成的LiMn2O4。在电流密度为74 mA?g-1时,测得比容量为128 mAh?g-1,在1 480 mA?g-1时,比容量为105 mAh?g-1;在室温、148 mA?g-1充放电200次循环后,容量保持率为93%。     

Al_2O_3包覆对富锂锰基正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2的电化学性能影响

采用水热法合成富锂三元正极材料,探究了最佳包覆比例下Al_2O_3包覆对材料的电化学性能影响.采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了富锂三元正极材料的表面形貌和结构,通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)技术分析了材料电化学性的影响因素.结果表明,通过异丙醇铝水解制得了氧化铝包覆层,提高了材料的比容量,稳定了材料的结构.     

锂离子电池高电压正极材料LiNi_（0.5）Mn_（1.5）O_4的合成与性能

采用镍锰氢氧化物和碳酸锂为原料,在高温下合成LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。系统地研究了不同的退火工艺对LiNi0.5Mn1.5O4结构与电化学性能的影响。研究发现,合成的样品都具有标准的尖晶石结构和规则的八面体外形。电化学测试结果表明,在700℃下退火12h得到的样品电化学性能最佳。首次放电容量达到141mAh/g,40次循环后容量保持率为99.2%,5C放电时容量仍然达到122mAh/g。     

氟化钠对Li1.3Ni0.14Mn0.68Co0.07O2正极材料的电化学性能的影响

采用不同浓度氟化钠溶液处理自制的Li_1.3Ni_0.14Mn_0.68Co_0.07O₂材料,制备了系列处理样。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱、交流阻抗、循环伏安和充放电循环等方法研究了样品的物相结构及电化学性能。结果表明,Li_1.3Ni_0.14Mn_0.68Co_0.07O₂与氟化钠摩尔比为1: 1.50条件下制备的处理样品的电化学性能最优。在2.5~4.6V电压区间和1C倍率电流下,未处理和经处理样品第1循环的放电容量分别为71 mAh/g和128.6 mAh/g,第30循环的放电容量分别为173.9 mAh/g和193.3 mAh/g。处理样品的阻抗明显减小,样品表层价键有所增强,从而改善了样品的电化学性能。     

Direct Synthesis of Al_2O_3-modified Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2 Cathode Materials for Lithium Ion Batteries

To improve the cyclic stability at high temperature and thermal stability, the spherical Al_2O_3-modified Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2 was synthesized by a modified co-precipitation method, and the physical and electrochemical properties were studied. The TEM images showed that Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2 was modified successfully with nano-Al_2O_3. The discharge capacity retention of Al_2O_3-modified Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2 maintained about 99% after 200 cycles at high temperature(55 ℃), while that of the bare one was only 86%. Also, unlike bare Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2, the Al_2O_3-modified material cathode exhibited good thermal stability.     

共沉淀法制备LaF_3表面修饰LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2及性能研究

以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为正极材料,采用共沉淀合成方法制备LaF3表面修饰LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行表征。结果表明:经过LaF3表面修饰的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料保持了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2层状结构,其中LaF3表面修饰量为0.59%时,在电压为2.75～4.50V范围内,以0.3mA/cm2电流密度下经恒电流充放电测试,其首次放电比容量为172.7mAh/g,经过50周充放电循环后放电比容量为163.5mAh/g,表现出较高的初始放电比容量和良好的抗过充电性能。     

Synthesis and characterization of spinel Li_(1.05)Cr_(0.1)Mn_(1.9)O_(4-z)F_z as cathode materials for lithium-ion batteries

Samples with the nominal stoichiometry Li_(1.05)Cr_(0.1)Mn_(1.9)O_(4-z)F_z(z=0,0.05,0.1,0.15,and 0.2) were synthesized via the solid-state reaction method and characterized by X-ray powder diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),galvanostatic charge/discharge, and slow rate cyclic voltammetry(SSCV) techniques.The results show that the pure spinel phase indexed to Fd3m can be obtained when z=0, 0.05,and 0.1.The substitution of F for O with z≤0.1 contributes to the increase of initial capacity c...     

Thermal stability of LiFePO_4/C-LiMn_2O_4 blended cathode materials

Safety is important to lithium ion battery materials. The thermal stability of LiFePO_4/C-LiMn_2O_4 blended cathode materials is characterized by using TG, XRD, and SEM etc. The results show that LiFePO_4/C-LiMn_2O_4 possesses a worse thermal stability than pure spinel LiMn_2O_4 and pure olivine LiFePO_4/C. When LiFePO_4/C-LiMn_2O_4 blended cathode materials are sintered at 500°C under Ar atmosphere, the sintered cathode materials emit O_2, and appear impurity phases(Li_3PO_4, Fe_2O_3, Mn_3O_4). It is deduced that some chemical reactions take place between different materials, which leads to a worse discharge specific capacity. LiFePO_4/C-LiMn_2O_4 blended cathode materials, therefore, need to be managed and controlled strictly for the sake of thermal stability and safety.     

Li_2O、La_2O_3含量对Li_2O-La_2O_3-Ta_2O_5-SiO_2系统玻璃析晶性能的影响

电极玻璃的析晶性能是直接影响电极制作的重要因素 ,本文通过析晶实验 ,利用X射线衍射分析对Li2 O La2 O3 Ta2 O5 SiO2 系统玻璃的析晶性能进行了研究。结果表明 :引入适量的Li2 O、La2 O3能改善该系统玻璃的析晶性能。     

固相配位反应法制备Cu0．30Ni0.66Mn2．04O4超细粉体

以乙酸盐和草酸为原料,采用室温固相配位反应制得Cu0.30Ni0.66Mn2.04（C2O4）·nH2O复合草酸盐,将该草酸盐在800℃煅烧2h,得到尖晶石相Cu0.30Ni0．66Mn2.04O4复合氧化物粉体。该氧化物粉体粒径均匀细小,一次粒径为-150nm;烧结活性较高,在1050℃烧结5h制得的热敏陶瓷相对密度高达-97％。     

一步法合成ZnO/Co_3O_4复合电极材料及电化学性能研究

以硝酸钴和硝酸锌为金属源,采用水热法在导电基底Ni网上原位生长海胆状ZnO/Co_3O_4复合电极材料,讨论了复合电极结构、形貌与电性能之间的关系.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、对其结构和形貌进行了表征,在三电极体系中进行了电化学性能测试.结果表明,复合后电极材料在电流密度为0.5 A·g(-1),电极的比容量达307 F·g~((-1)),当电流密度增加到8 A·g(-1)时,比电容的保持率为60%,相比于单一金属氧化物Co_3O_4(0.5 A·g(-1)时,电极比容量269 F·g(-1)和25%的电容保持率)表现出较高的倍率特性较好的电荷传导能力.     

Li6(La2Ca)Nb2O12基质中掺杂Dy3+离子的发光性质研究

采用高温固相法制备了Li₆(La₂Ca)Nb₂O₁₂:Dy³⁺荧光粉样品,通过X射线衍射分析了样品的晶体结构,并利用光谱技术研究了样品的光致荧光光谱.光谱分析结果表明,Li₆(La₂Ca)Nb₂O₁₂:Dy³⁺的激发光谱由两部分组成:一是位于200～290 nm的一个宽带,峰值位于269 nm,属于Nb—O、Dy—O的电荷迁移带的叠加; 二是位于310～500 nm之间的系列尖锐的吸收峰,这些激发峰属于Dy³⁺的f →f跃迁.样品可被近紫外或蓝光LED有效激发.在269 nm激发下,样品在580 nm处有很强的黄光发射,色坐标为(0.470 3,0.492 7).随着Dy³⁺掺杂浓度的增加,样品的发光强度增强,当Dy³⁺浓度为10 mol%时出现浓度猝灭.     

Preparation and Performance of Hollow Spherical Li_4Ti_5O_(12) Doped by Mg~(2+)

The microstructure and performance of Li_4Ti_5O_(12) doped by Mg prepared by hydrothermal method and solid phase method were investigated. Lithium dihydrate, magnesium acetate and tetrabutyl titanate were used as the main raw materials. This study reveals that Mg~(2+) has influences on the spherical structure, crystal development of Li_4Ti_5O_(12) and the electrochemical performances. The hollow spherical structure is composed of nano-sheet structure and the nano-sheet structure can be affected by the Mg~(2+) content. For Li4-xMgxTi5 O12, the sheet structure can be refined with the increment of Mg~(2+) content when x value is 0-0.1 and coarsen with the increment of Mg~(2+) content when x value is 0.1-0.2. The hollow spherical Li_4Ti_5O_(12) powders prepared by hydrothermal method have better performance. The optimal Mgdoped amount of hydrothermal method is 0.1. At 0.1 C, the first discharge capacity of Li_(3.9)Mg_(0.1)Ti_5O_(12) prepared through hydrothermal method at 0.1 C and 10 cycles is 182 and 178 m A h g~(-1), respectively.