钛含量对硅钛复合物储锂容量的影响

为研究钛含量对硅钛复合材料储锂性能的影响,将钛质量百分数含量分别为3.3%、6.4%和8%的硅钛复合物组装成锂离子电池负极并测试其电化学储锂能力。结果表明,钛的加入未改变活性物质硅的嵌/脱锂反应电位,但对负极的储锂能力影响显著。随着钛含量的增加,硅钛复合物的首次嵌锂比容量降低,首次库伦效率增大,当钛含量为8%时,负极的储锂能力最佳:首次嵌锂比容量为2107.02 mAh/g,首次库伦效率为89.95%,经过经50圈循环后,容量保持率高达80.72%,平均衰减率仅有0.38%/圈。     

硅钛负极储锂过程交流阻抗分析

为研究钛含量对硅钛负极电化学储锂反应动力学过程的影响,通过交流阻抗分析法测试了硅钛摩尔比分别为50和25时,硅钛负极在200mA/g电流密度下充放电100圈后的电阻值。结果表明,降低硅在复合材料中的含量有利于减少SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质膜)的生成量、降低电荷转移电阻值。当硅钛摩尔比为25时,负极具有更好的电极反应动力学过程,电荷转移阻抗从初始阶段142Ω增加至212Ω。     

硅-金属基复合储锂材料研究概述

用高容量硅材料替代传统石墨负极以提升锂离子电池能量密度是当下的研究热点.硅负极在实际应用过程中由于自身电导率低、嵌锂时存在严重的体积膨胀效应,使得材料的倍率性能差、循环性能不理想,难以实现商业化应用.将导电性能优异的金属与储锂容量高的硅进行复合被视为有效的改性策略之一.本文介绍了硅-金属基负极在材料的结构设计、合成方法...     

氮化钒/纳米硅/碳复合微球的制备及其储锂性能

硅(Si)因拥有高的比容量,资源丰富等优势有望成为下一代高性能锂离子电池负极材料,但其导电性差和循环过程中体积膨胀严重等缺陷限制了其进一步应用。采用喷雾干燥法,以玉米淀粉、纳米硅和NH₄VO₃作为原料,经碳化与氮化后获得氮化钒/纳米硅/碳复合微球(Si@VN/C)。氮化钒的引入提供了电子/离子快速传输通道,提高了纳米硅的导电率,并使纳米硅保持了良好的结构稳定性。碳层将作为纳米硅颗粒的保护层,避免纳米硅与电解液直接接触,有效缓解纳米硅充放电后的体积膨胀。Si@VN/C展现出良好的循环性能,在0.2 A·g^-1电流密度下循环130圈后容量为818 mAh·g^-1,在0.5 A·g^-1高电流密度下循环300圈后可逆容量仍保持580.5 mAh·g^-1。     

钴-铁双金属有机骨架衍生的硅/碳复合材料的制备及其电化学性能

硅拥有理论比容量高、锂化电压低和资源丰富的突出优势,是最具潜力的负极材料之一。然而,其巨大的体积变化导致的性能快速衰减和高成本的复杂合成工艺,仍是阻碍其工业化应用的关键。因此,我们通过将纳米硅嵌入到钴-铁双金属有机骨架(MOFs)中,制备得到多孔硅基复合材料(Si@CoFe/NC)。该结构兼具MOFs衍生材料的高导电性和独特的多孔特性,能有效的减缓充放电过程中电极的体积效应,因而展现出优异的电化学性能。所制备材料具有高达832 mAhg~(-1)(1Ag~(-1))的初始可逆比容量,且经过100次循环后,比容量依然维持在598mAhg-1。这项研究工作提出了一种简单的方法来制备具有优异电化学性能的硅基复合材料,在锂离子电池负极中具有较大的应用潜力。     

硅/碳复合材料的高温热解法制备及其电化学性能

采用高温热解方法成功地合成了高容量硅/碳复合负极材料.通过X射线衍射分析、热重分析、扫描电子显微镜观察、透射电子显微镜观察、恒电流充放电测试、循环伏安法等手段研究了复合材料的性能.结果表明:硅/碳复合材料由Si、C以及少量SiO₂组成;硅/碳复合材料中碳的质量分数约在39%左右;经电化学性能测试,在电流0.2 m A下,该硅/碳复合材料首次充电容量768 m Ah·g-1,首次库仑效率75.6%,70次循环后可逆比容量仍为529 m Ah·g-1,平均容量衰减率为0.44%.这些性能改善归因于硅/碳复合材料中碳的引进,硅表面存在的碳涂层提供了一个快速锂运输通道,降低了电池的阻抗并且充放电过程中稳定了电极的组成.      

卤化物钙钛矿阳极材料的储锂研究概述

卤化物钙钛矿材料作为当下光伏材料和发光材料的研究热点,其具有突出的离子扩散率、高缺陷容忍性和宽电化学窗口,这使其在电化学领域备受关注。本文简单介绍了113型钙钛矿的主要合成方法及其作为阳极材料的电化学性能,通过综述相关储锂研究进展,对存在的问题和可行的解决方案进行了探讨。     

硅纳米线制备方法研究进展

硅纳米线是重要的半导体一维纳米材料,伴随着硅作为下一代锂离子电池理想负极以及作为半导体材料在光电化学领域的研究热潮,实现硅纳米线高效、低成本、可控制备成为研究的重点。本文介绍了现阶段硅纳米线制备的主流技术及相关研究进展。     

高温固相还原法制备新型锂离子负极材料NbO及其电化学性能

以Nb和Nb2O5粉末为原料,采用高温固相还原法合成NbO电极材料。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光衍射粒度分析(LDSA)、充放电测试、循环伏安(CV)测试等手段对材料的结构、形貌及电化学性能进行表征,并通过原位XRD分析测试,探究NbO作为负极材料在锂离子电池中的反应机理。结果表明:NbO用作电极材料的平均嵌锂平台在1.6 V左右。NbO对锂的插嵌机理为锂离子的直接脱嵌,是1个单相转变过程。在0.05 C(C为充放电电流倍率)下,NbO和球磨处理后(Ball-milling)的NbO-BM的首次放电容量分别为220(mA·h)/g和280(mA·h)/g,经过50次循环后,剩余容量分别为170(mA·h)/g和220(mA·h)/g     

一维硅纳米线研究进展

一维纳米结构材料主要以硅纳米线以及硅纳米管为主,而硅纳米线作为一维硅纳米材料的典型代表,不仅具有半导体所有特殊性质,还展现出不同于普通硅材料的场发射、热导率及可见光致发光等物理性质,在众多热门方面如纳米电子器件、光电子器件,尤其是新能源领域-作为锂离子电池(LIBs)的负极材料目前引起世界的广泛关注,因为其一维几何形状适应了循环过程中硅的大体积变化,并能在所有操作阶段易于电子传递,因此具有巨大的潜在应用价值,成为当今世界科学研究领域的热点和前沿。然而纳米线的大规模可控制备依然是个难题。本文介绍了一维硅纳米线结构的制备、合成方法以及作为硅负极电化学性能的研究进展,并对储锂性能提升机制进行了探讨。     

锂离子电池中高容量Si-Cu/C复合负极材料的制备与性能研究

采用高能球磨方法制备了用作锂离子电池负极材料的Si—Cu／C复合材料。X射线衍射和扫描电子显微镜结果表明，复合材料中Si和Cu5Si是共存的，活性硅颗粒均匀地分散在石墨和惰性的铜硅合金基体中。电化学测试在电流密度0．2mA·cm^-2，电压范围0—1．4V条件下进行，其结果表明高分散Si—Cu／C复合材料首次可逆容量为524mAh·g^-1，远高于目前普遍使用的中间相碳微球；循环寿命也远优于同粒度的硅单体，经过30次循环后容量仍保持531mAh·g^-1。其高比容量和良好的循环性能表明：高分散Si—Cu／C复合材料有望替代碳成为锂离子电池负极材料。     

掺杂对正极材料LiNi0.8Co0.2O2电化学性能的影响

论述了近年来元素掺杂改善正极材料LiNi0.8 Co0.2 O2电化学性能的研究现状。对层状结构的稳定性与电化学性能的关系进行了分析，对不同的元素掺杂效果进行了比较。认为在优化合成条件的基础上，元素掺杂是提高锂离子电池正极材料电化学性能最有效的途径之一。     

导电高分子聚苯胺碳化材料的电化学性能

采用具有一维线状结构的导电高分子聚苯胺为原料进行高温处理,制备成导电碳材料,并将其做为二次锂电池的工作电极,组装成电池,进行电化学测试,结果表明:此方法制备的碳材料具有较高的充放电容量和较好的充放电可逆性。     

碳包覆磷酸铁锂的合成及电化学性能研究

以模拟三氯化铁蚀刻废液为铁源,采用碳热还原法合成锂离子电池LiFePO4/C正极材料。利用XRD、SEM和电化学性能测试对制得材料的结构、微观形貌及电化学性能进行分析,考察烧结温度、烧结时间、锂源、碳源对材料电化学性能的影响。结果表明,以氢氧化锂为锂源,葡萄糖为碳源在650℃煅烧6h制得的材料有较好的电性能。     

锂离子电池正极材料的研究进展与展望

对锂离子电池正极材料的结构、性能、电化学反应机理、合成方法和发展趋势等方面进行了综述，并对该材料的应用前景进行了展望。     

超声电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究

在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO_2镀层共沉积电位大约在-0.80V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。     

Phase Structure and Electrochemical Properties of RE-Mg Based Composite Hydrogen Storage Alloys

Rareearth basedAB5 typealloy ,akindofhy drogenstoragealloyusedasnegativeelectrodemateri alsofthenickel/metalhydride (Ni/MH )secondarybattery ,haseasyinitialactivation ,longcyclelifeandlowcost ,butstillasmalldischargecapacity ,poorhigh ratedischargeability(HRD)andpoorpropertiesatlowtemperature[1,2 ] .Therefore ,howtoincreaseitsdischargecapacityandtoimproveotherelectrochemi calpropertiesismeaningfulbothintheoryandinpracticalapplication .Mg basedhydrogenstorageal loysareremarkablebecauseofitsr…     

S-Y复合掺杂LiMn2O4的电化学性能研究

用高温固相反应法合成了锂离子电池正极材料锂锰氧化物，并对其进行了硫、钇掺杂厦硫和钇的复合掺杂修饰。对材料进行了X射线衍射、恒电流充放电、交流阻抗等测试。实验结果表明：固相反应法合成的硫和钇复合掺杂的材料具有标准尖晶石结构；掺杂硫其首次放电容量达196．1mAh／g，但容量衰减较快；掺杂钇后正极材料在0．2C充放电速率下，循环20次后容量保持率为98．6％，但是初始容量较低；而硫钇复合掺杂综合了硫掺杂效应和钇掺杂效应，有较好的电化学性能。