电沉积制备的两种形貌Sn薄膜锂离子嵌入电极性能的比较

用电沉积方法在Cu集流体上分别制备出用于锂离子电池负极材料的密集细粒状(＜0.5 μm)和分散粗粒状(≈3 μm)两种Sn薄膜电极.用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安及充、放电实验研究比较了两电极的组织与性能.结果表明,在氟硼酸盐溶液中使用以醛类为主的复合添加剂,在静止条件下可制得细粒Sn薄膜电极,在搅拌条件下可制得粗粒Sn薄膜电极;细粒Sn薄膜电极比粗粒Sn薄膜电极具有较优的初始嵌锂容量和循环稳定性:细粒Sn薄膜电极首次放电比容量达到787 mA·h/g,40次循环时放电比容量仍保持在630 mA·h/g;而粗粒Sn薄膜电极首次放电比容量只有576 mA·h/g,至20次循环放电比容量降至150 mA·h/g.     

模板-电沉积法制备锡钴碳锂离子电池负极材料

以柠檬酸、EDTA为络合剂,CoCl2、SnCl4为主盐的基础电解液,首先在基础电解液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极材料.SEM观察表明获得的Sn-Co-C复合电极表面为镶嵌C小颗粒的菜花状结构,C物理夹杂在Sn-Co合金中,硬碳的引入使得电极材料的循环性能得到提高,首次充放电比容量分别为563.8和763.2 mA·h/g,而经过50次循环后充放电比容量分别为400.3和416.2 mA·h/g.然后,在基础电解液中加入甲酸,在聚苯乙烯微球(PS)为模板的辅助下制备孔状结构Sn-Co-C复合材料.获得的材料中Sn、Co、C的原子比分别为36.87%,2.82%,20.61%.充放电测试结果表明,孔状结构的Sn-Co-C电极表现出更好的循环性能,首次充放电比容量分别为821.1和946.6 mA·h/g,循环第50次后充放电比容量为401和457.6 mA·h/g,循环第60次后充放电比容量为349.7和401.5 mA·h/g,放电比容量达到400 mA·h/g以上.     

静电纺丝技术结合碳热还原法制备Sn/C薄膜锂电池负极材料

利用静电纺丝技术与碳热还原相结合,制备了具有较高容量和较好循环性能的Sn/C无纺布纤维膜。利用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),表征Sn/C纤维的形貌和结构。样品首次循环得到较高的充放电容量,分别为1 329.8和808.6 mA·h/g。循环40圈以后,充电容量仍保持在743 mA·h/g,为第二圈充电容量的97.5%。     

共沉积Co3O4-石墨负极材料及其在锂离子电池中的循环性能

在0.5 mol/L Co(NO3)2溶液中添加石墨粉,在铜箔集流体的表面电化学共沉积前驱体薄膜,然后在245℃真空热处理使之形成Co3O4-石墨粉复合负极材料.研究了共沉积Co3O4-石墨负极材料在锂离子电池中的循环性能.XRD分析和SEM观察表明,该电极材料结构由蜂窝状的Co3O4包覆石墨粉复合而成,Co3O4晶粒尺寸为0.7～2.2 nm.0.5C充放电倍率测试表明,在0.5 mol/L Co(NO3)2电解液中添加5%石墨粉形成的Co3O4-石墨复合材料负极的性能最好,该电极的初始充电比容量为872.7 mA·h/g,第20周循环的充电比容量为732.7mA·h/g,第50周循环的充电比容量为545.2 mA·h/g,比容量保持率分别为83.96%和62.47%;而纯Co3O4电极的初始充电比容量为665.3 mA·h/g,经过20次循环后充电比容量为407.9 mA·h/g,第50周循环的充电比容量为124.5mA·h/g,保持率仅分别为61.31%和18.31%.     

微乳液法制备锂离子电池用 ZnMn2O4/Mn3O4亚微米棒及其转化反应机理

采用油包水微乳液法再经煅烧制备分级ZnMn2O4/Mn3O4复合亚微米棒.ZnMn2O4/Mn3O4电极在550次连续放电/充电循环中,在500 mA/g充放电电流条件下,其比容量从440 mA·h/g增加到910 mA·h/g,并在100 mA/g下提供1276 mA·h/g的超高比容量,远高于ZnMn2O4或Mn3...     

Zn_2SnO_4和Zn_2Sn_(0.8)Ti_(0.2)O_4/C的制备和电化学性能(英文)

以SnCl4.5H2O、TiCl4、ZnCl2和N2H4.H2O为原料,采用水热法制备Zn2Sn0.8Ti0.2O4纳米粉体。在此基础上,以葡萄糖和水热合成的Zn2Sn0.8Ti0.2O4为原料,以碳热还原法制备Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料。利用XRD、XPS、TEM、恒电流充放电等方法分别研究Zn2SnO4和Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料的结构、形貌和电化学性能。同时用非原位XRD、XPS和SEM分析Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料电极在充放电过程中的结构和形貌变化。合成的纯Zn2SnO4的首次放电容量为1670.8mA.h/g,循环40次后放电容量迅速衰减为342.7mA.h/g。而Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料的首次放电容量为1530.0mA.h/g,循环100次后容量还保持为479.1mA.h/g,与纯Zn2SnO4、Zn2Sn0.8Ti0.2O4和Zn2SnO4/C相比,电化学性能有较大的提高。     

化学镀Ni-Co-P合金对贮氢电极电化学性能的影响

研究了化学镀Ni Co P镀层对贮氢合金电极性能的影响。研究表明 ,引入 1 .74%Co的Ni Co P合金镀层可有效地提高负极贮氢合金活性物质的利用率 ,MH电极的活化性能得到明显改善 ,初次放电容量即达到 2 0 8mA·h/g、最大放电容量达 2 95.8mA·h/g ;同时循环寿命亦有所提高 ,化学镀Ni Co P合金的贮氢电极在进行 1 0 0次循环充放后 ,电容量的保持率为 88% ,而未镀贮氢电极电容量衰减至 62 %。镀Ni Co P合金电极容量的增加 ,主要是由于Co氧化电流和微电流集流效率改善双重作用的结果。化学镀后贮氢合金的抗粉化和抗氧化能力得以改善 ,使得MH电极在自放电性能上有较大改进 ,不可逆部分的容量损失由 2 3.2mA·h/g降到了 3.6mA·h/g。借助于SEM和XRD分析了化学镀Ni Co P合金对MH电极性能改善的影响机理。     

以三维纳米多孔铜膜为集流体锡电极的制备及储锂性能

通过一种新颖的脱合金方法制备厚度为5μm、平均孔径为200~300 nm的三维纳米多孔铜膜,制备过程涉及铜基体上镀锌层的热处理与酸浸过程。以三维纳米多孔铜膜为基体,采用阴极电沉积法制备纳米多孔结构的锡膜电极。应用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)和恒流充放电方法对所制备的膜电极的结构与电化学性能进行表征。所制备的多孔锡电极在0.1 C率下的首次充放电中的可逆储锂容量为864 mA?h/g,该容量已接近锡的理论容量(993 mA·h/g);在50次充放电循环后,可逆容量仍有541 mA?h/g。纳米多孔结构、纳米尺度的锡颗粒及高电子导电性的三维纳米多孔铜膜基体等因素是多孔锡电极显示较好储锂性能的主要原因。     

真空退火对Sn负极材料结构与循环性能的影响

用SEM、XRD、ICP、恒电流充放电方法对真空退火前后磁控溅射制备的锂离子电池用Sn负极薄膜材料的形貌、结构及循环性能进行研究.结果表明,经过200 ℃×8 h真空退火后,薄膜颗粒细化且均匀分布,薄膜中还出现了Cu6Sn5和Cu3Sn合金相的特征峰,改善了膜基结合力.相对于纯Sn电极,热处理后样品的首次放电容量和首次库仑效率均略有下降,分别为709 mAh/g和67%;从第2次到30次循环的容量保持率为87%,库仑效率维持在94% ～99%,均优于纯Sn电极.     

碳化钙骨架碳负极材料的制备及电化学性能

以碳化钙为原料、新鲜氯气为刻蚀剂,在400～700℃范围内制备碳化钙骨架碳作为锂离子电池新型负极材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附实验、恒流充放电、交流阻抗(EIS)等对碳化钙骨架负极材料进行表征及电化学性能测试,并探讨制备温度对碳化钙骨架碳结构和电化学性能的影响.结果表明:所有温度下制备的碳化钙骨架碳均为无定形碳材料,但随着制备温度的升高,材料出现部分石墨化倾向;600℃制备的碳化钙骨架碳具有良好的电化学性能,在0.1 C充放电时,首次放电比容量为890.9 mA·h/g,可逆容量为335.4mA·h/g,循环30次后的可逆容量为266.8 mA·h/g.     

Cu对Sn-Co/C复合材料结构和电化学性能的影响

分别以单质Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2为Cu源,采用固相烧结法制备锂离子电池Sn-Co-Cu/C复合材料,利用SEM、XRD和电池程控测试仪研究Cu对材料结构和电化学性能的影响。结果表明:Sn-Co/C复合材料由CoSn相和微量CoSn2组成,添加Cu粉或CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C均由大量CoSn、α-Co3Sn2和少量CoSn2组成;添加的Cu固溶于Sn-Co合金,使颗粒细化,同时比表面积也增大。添加Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C的首次充电、放电容量分别为467、319 mA.h/g和489、326 mA.h/g,经过40次循环后容量保持率分别为83.4%和86.8%;添加Cu导致多相的形成以及颗粒的细化,增加了Li+的扩散通道和增强了材料的结构稳定性,从而显著改善了材料的电化学性能。     

水热法制备Li_4Ti_5O_（12）负极材料及其电化学性能

以钛酸四丁酯和乙酸锂为原料,水热法制备前驱体,再经过短时间的高温煅烧制备Li4Ti5O12负极材料。利用XRD、SEM和恒电流充放电方法分别测定材料的结构、形貌以及材料的电化学性能。结果表明：制备出的产物Li4Ti5O12颗粒具有尖晶石型结构,其中800°C、6h烧结出的样品具有约800nm的粒径,并表现出优良的电化学性能,0.1C和5C首次放电容量分别达到158.7（mA.h）/g和109.3（mA.h）/g,不同倍率下循环20次容量保持率较好。     

Co~（2＋）掺杂对Li_2FeSiO_4/C电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,合成纳米复合材料硅酸亚铁锂（Li2FeSiO4/C）。用XRD、TEM和电化学方法,研究了Co2＋掺杂对Li2FeSiO4/C的影响。结果表明,掺杂适量的Co2＋不会改变Li2FeSiO4的正交晶系结构,可稳定材料结构,改善高倍率充放电性能。室温下,Li2Fe0.97Co0.03SiO4/C以0.1C放电的首次放电比容量为151.8（mA.h）/g,20次充放电循环后放电比容量为131.2（mA.h）/g;Li2FeSiO4/C的首次放电比容量为122.0（mA.h）/g,20次循环后,比容量衰减率为20.3%。交流阻抗测试表明：Li2Fe0.97Co0.03SiO4/C在1.5～4.5V下充放电的可逆性优于Li2FeSiO4/C。     

锂空气电池空气电极层次多孔碳的制备及其性能

在不同表面活性剂浓度下通过溶胶-凝胶自组装方法制备了具有介孔结构的层次多孔碳材料（HPCs）。用场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（TEM）、氮气吸脱附测试和恒流充放电测试对样品进行物理和电化学性能研究。结果表明：所有的HPCs主要为介孔结构并且具有相似的孔径分布。以HPCs为空气电极载体碳材料的锂空气电池具有较高的放电容量。且相似孔径大小的碳材料为载体的锂空气电池放电容量随着碳材料的比表面积增加而增加。在c（CTAB）=0.27 mol/L时制备的HPCs-3样品具有最佳的电化学性能。通过控制放电深度至800 mA·h/g,电池表现出良好的容量保持率,在0.1 mA/cm2电流密度下,首次放电容量为2050 mA·h/g。     

Ti4＋掺杂对Li2FeSiO4／C电化学性能的影响

用溶胶-凝胶法制备Ti4＋掺杂的Li2FeSiO4／C正极材料。用XRD、HRTEM和电化学方法研究了该材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明,掺杂适量的Ti4＋不会改变Li2FeSiO4／C的正交晶系结构,可以稳定材料的结构,改善高倍率充放电性能。在室温下,Li2Fe0.97Ti0.03SiO4/C以0．1c倍率放电的首次放电比容量为149．1mA·h／g,20次循环后放电比容量为127．3mA·h／g,且不同倍率下的电化学性能明显优于未掺杂的Li2FeSiO4／C。交流阻抗谱研究表明,适量的Ti4＋掺杂,减小了正极材料在充放电过程中的电荷传递电阻,增加了材料的电子电导率,改善了材料的电化学性能。     

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。     

均匀沉淀法制备LiFePO4/C及其电化学性能

以FeSO4·7H2O、H3PO4、H2O2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备LiFePO4的前驱体FePO4·xH2O,研究表面活性剂PEG对前驱体FePO4·xH2O形貌的影响。并将获得的FePO4·xH2O与Li2CO3及葡萄糖混合后合成LiFePO4/C。利用XRD、SEM、循环伏安测试、电化学性能测试、交流阻抗测试等手段对LiFePO4/C进行表征。结果表明:当不添加表面活性剂PEG时,FePO4·xH2O颗粒呈球形,但团聚现象严重;添加PEG后,颗粒较分散,形貌为多面体,合成的LiFePO4/C在0.1C时的首次放电比容量为151.0 mA·h/g,倍率性能好,振实密度达1.44 g/cm3。     

Mg-Co复合掺杂对LiFePO4电化学性能的影响（英文）

通过固相反应制备了Mg2+和Co4+复合掺杂的LiFePO4电极材料。采用X射线衍射、恒电流充放电和循环伏安研究复合掺杂对 LiFePO4结构和电化学性能的影响。结果表明:复合掺杂能够提高 LiFePO4的首次放电比容量,0.1C和1C的放电容量分别达到147.2mA·h/g 和133.3mA·h/g。循环伏安测试结果表明:复合掺杂改善了LiFePO4的导电性能,增强了Li+的脱嵌可逆性。     

Electrochemical Behavior of Fe—Based Coatings Containing Amorphous Phase Prepared by Electric Arc Spraying

采用倒相法在Cu箔上制得与Cu箔结合牢固的PAN与石墨多孔复合膜,以其作阴极、纯Sn作阳极进行脉冲电沉积, Sn通过多孔复合膜的微孔沉积在铜箔上,然后在氩气气氛中热处理,得到具有复合结构的Sn基合金电极(碳膜隔离的Cu-Sn合金),用作Li离子电池的负极. SEM和EDS能谱分析以及模拟电池的电化学性能测试结果表明:与通常的在裸Cu箔上直接电沉积Sn并热处理的Sn电极相比,这种具有复合结构的Sn电极热处理后具有更好的循环性能和更高的循环容量,首次放电容量达到538.3 mA·h/g,50次循环后充电(Li离子的脱出)循环容量保持率仍有85.5%.     

酚醛树脂包覆和预成膜共改性石墨作为锂离子电池负极材料的研究

以天然石墨为原料,球磨过筛得到颗粒均一的球形颗粒。酚醛树脂作为碳源对球磨后石墨进行包覆,经过高温碳化处理,在天然石墨表面形成一层碳包覆层,再对包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷进行表面预成膜处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和LAND电池测试系统等对共改性石墨进行结构、形貌和电化学性能分析。XRD分析显示,共改性后的石墨层间距d002和无序化程度增加,说明在石墨的表面形成了一定的包覆层。SEM图片中可以看出改性后的石墨颗粒致密均匀且较为圆滑,这种结构使得石墨颗粒表面积适当减小,电化学性能得到提高。电化学性能测试结果,采用共改性后的石墨在0.1C首次放电比容量达到362mA·h/g,首次库伦效率为92%,100个循环后容量仍保持为最高容量的98.6%。