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以球形前驱体Mn0.6Ni0.2(OH)1.6及碳酸锂为原料,通过高温固相法合成富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对不同锂盐用量条件下得到的Li1.2Mn0.6Ni0.2O2的结构和形貌进行了表征,并对其进行了电化学性能测试。结果表明:当锂盐用量过量4%时,合成的Li1.2Mn0.6Ni0.2O2的晶体结构最完整、球形形貌更规则、电化学性能优异。在0.2 C和1.0 C下首次放电比容量可达250.7、235.2 m A·h/g;1.0 C下循环50次后,容量保持率为86.86%。 相似文献
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采用共沉淀-高温固相合成法制备锂离子电池正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.2-x/2Mn0.6-x/2CrxO2(x=0,0.04,0.08,0.12)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒电流充放电测试和电化学交流阻抗谱(EIS)对掺杂不同Cr含量的正极材料的结构、形貌和电化学性能进行分析测试。结果表明:制备出的Li1.2Ni0.2Mn0.2-x/2Mn0.6-x/2CrxO2正极材料均具备层状固溶体结构。Cr掺杂不会改变材料的结构,而且能够有效抑制循环过程中材料由层状向尖晶石结构转变的过程。当Cr的掺杂量为8%(即x=0.08)时,得到的正极材料Li1.2Ni0.16Mn0.56Cr0.08O2具有最好的电化学性能。0.1C的首次放电比容量由未掺杂的230.4 mA·h·g-1增加到246.6 mA·h·g-1,在0.2C电流下50次循环后的容量保持率由93.5%提高至95.36%,5C的放电比容量由91.5 mA·h·g-1增加到104.2 mA·h·g-1。而且x=0.08时制备的样品具有最小的电荷转移阻抗。 相似文献
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利用共沉淀法制备了锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2和Li1.2Mn0.588Ni0.196Co0.016O2,并利用XRD、SEM和充放电测试对其晶体结构、形貌和电化学性能进行了表征.XRD结果表明:掺杂钴材料后,材料的层状结构保持完整,阳离子混排程度降低.电化学性能测试结果表明:掺钴材料的首次充放电效率和倍率放电性能明显优于Li1.2Mn0.6Ni0.2O2,且表现出较优的循环性能,其1、2、5C放电比容量分别为230.3、215.6、155.6 mA·h/g,1 C下循环50次的容量保持率为90.9%. 相似文献
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针对无钴锰基富锂材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2固有的循环稳定性差、循环电压衰减严重等问题,研究了铝掺杂结合固相煅烧法对该材料在微观形貌及结构、电化学性能等方面的影响。研究结果显示,铝掺杂不仅能促使该材料的表层形貌更加致密,而且可以为该材料带来更稳定的晶体结构,这有利于该材料在长充放电循环中抵抗因结构降级带来的一系列不利因素,最终致使其电化学性能更加优异。此外,当铝掺杂量为1%(物质的量分数)时该材料在高倍率下的放电比容量、循环稳定性、电压保持率等均达到最优效果,在2.0~4.8 V电压区间内0.1C倍率下首圈放电比容量高达248.8 mA·h/g,200圈循环充放电后其放电比容量保持率由未掺杂时的57.9%提升至77.6%,循环电压保持率也由84.2%提升至85.6%。以上结果充分显示了1%铝掺杂对锰基富锂材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2具有优异的改良效果。 相似文献
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采用喷雾干燥法、共沉淀法、固相法3种方法制备化学计量式为Li1.2Ni0.17Co0.07Mn0.56O2的锂离子电池富锂正极材料。电化学测试表明,喷雾干燥法制备的材料电化学性能最好,0.1 C充放电首圈脱锂和嵌锂容量分别为283.9 mA/(h?g)和231.7 mA/(h?g)。与共沉淀法和固相法相比较,喷雾干燥法制备的材料1 C倍率充放电时表现出良好的循环稳定性,50次循环后容量没有衰减,仍为153.4 mA/(h?g),共沉淀法和固相法制备的材料50次循环放电容量分别为133.5 mA/(h?g)和123.6 mA/(h?g)。ICP分析结果指出,喷雾干燥法制备的电极材料元素比例最符合初始的Li1.2Ni0.17Co0.07Mn0.56O2设计配比。而且喷雾干燥法制备的材料颗粒更为细小均匀,有利于提高材料的电化学性能。 相似文献
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以共沉淀法制备出的球形Ni0.5Co0.3Mn0.2(OH)2为前驱体,以碳酸锂为锂源,通过高温固相法合成了球形LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2正极材料。通过热重分析(TGA/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分布、以及电化学性能的测试考查了不同烧结温度对LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2的物理性能及电化学性能的影响。结果表明,900℃下烧结得到的LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2晶体结构完整、球形形貌规则、粒度分布均匀,并表现出了优异的电化学性能,0.2 C首次放电容量达到了166.7 mA.h/g;1 C首次放电容量为151.6 mA.h/g,20次循环后,容量保持率高达97.9%。 相似文献
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以氢氧化物前驱体Ni0.32Co0.04Mn0.44(OH)2和LiOH·H2O为原料,采用煅烧技术制备了单晶二次球形富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.32Co0.04Mn0.44O2;以KCl为烧结助剂和掺杂物,制备了不同KCl摩尔分数的富锂锰基正极材料Li1.2-xKxNi0.32Co0.04Mn0.44O2-xClx(x分别为0.01、0.02、0.03、0.04)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱技术(XPS)、选择区域电子衍射(SEAD)、充放电测试、CV测试和EIS测试对材料结构和电化学性能进行表征,探究了不同氯化钾掺杂量对材料电化学性能的影响。结果表明,熔融的KCl不但... 相似文献
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以球形三元前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2以及LiOH.H2O为原料,用正交实验优化锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2合成工艺,考察烧结温度、保温时间以及锂与金属元素(Ni、Co、Mn总量)物质的量比等因素对材料电化学性能的影响。得到最佳条件:烧结温度为800℃,保温时间为12 h,锂与金属元素物质的量比为1.06。按最佳工艺合成的样品在0.2 C、1 C首次放电比容量分别为165.1 mA.h/g和151.6 mA.h/g,且表现出良好的循环稳定性。 相似文献
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以球形前驱体Ni0.13Co0.13Mn0.54(OH)0.8以及Li2CO3为原料,用正交实验方法优化一步固相法制备Li1.2Ni0.133Co0.133Mn0.534O2正极材料的合成工艺,考察焙烧温度、焙烧时间以及锂盐过量分数等因素对材料电化学性能的影响,得到最佳工艺组合:焙烧温度850℃;焙烧时间18 h;锂盐过量分数2%。按最佳工艺合成的样品0.2 C、1 C首次放电容量分别为262.6 mAh/g和234.6mAh/g,且表现出良好的循环稳定性。 相似文献
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《山东化工》2021,50(8)
三元正极材料在高能量密度和低成本方面表现出吸引人的性能。然而,这些材料容易在颗粒表面发生降解。所以,在这项工作中选用氧化钕作为涂层包覆在三元正极材料Li[Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)]O_2表面,并进行了一系列表征测试。测试结果显示包覆前后材料具有相同的物相与相似的形貌。当Nd_2O_3的包覆量为x=0.03时,Li[Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)]O_2的电化学性能得到提高,即使在5C倍率下,放电容量仍能达到113.2 mAh·g~(-1)。在0.2C下100次循环后容量保持率为88.2%。因此通过氧化钕的包覆可以提高材料的结构稳定性以及电化学动力学。 相似文献
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为了优化碳酸锂和二氧化钛合成尖晶石Li4Ti5O12的工艺,实验采用TG、XRD、SEM等手段研究了该工艺的等温动力学。测试结果表明,在400℃时碳酸锂和二氧化钛的反应过程由扩散控制,在450℃时的反应过程由界面化学反应控制,在500~600℃时属于随机成核和随后生长机理,积分动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]2,表观活化能为191.35 kJ/mol。在动力学研究基础上,优化了合成工艺,其中850℃下反应8 h的产物的放电比容量为167 mA·h/g,循环25次后容量基本不变,表现出良好的循环性能。 相似文献
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掺杂Nd对LiCoO2的结构和电化学性能的影响 总被引:5,自引:0,他引:5
通过固相合成法合成了锂离子电池正极材料LiCo1-xNdxO2(x=0.01,0.02,0.05),并对其进行了电化学性能及XRD研究,讨论了Nd的含量对合成物质性能的影响。结果表明,掺杂少量的Nd会使材料的放电平台更加平稳,但是其结构与材料的初始放电容量未有明显改变。 相似文献
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为了研制出低成本、高性能的电池材料,选取价格低廉的Mn、Fe元素作为研究材料的主要组成元素,设计并合成了Na0.67Mn0.67Ni0.13Fe0.13O2层状正极材料,研究了该材料的形貌、结构和电化学性能。X射线衍射测试结果表明Na0.67Mn0.67Ni0.13Fe0.13O2材料具有纯的P2相结构。在2~4.3 V电压范围内进行恒电流充放电测试,0.5 C倍率下,材料的首周放电比容量为112.9 mAh·g-1,经过100周循环后,放电比容量为79.1 mAh·g-1,容量保持率为69.97%;在10 C高倍率下,首周放电比容量为80.42 mAh·g-1,1000周循环后放电比容量达到42.11 mAh·g-1,容量保持率为51.72%。材料展现出优秀的高倍率性能。 相似文献
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本文实验以Mn3O4为锰源和Li2CO3为锂源,对不同温度制备的尖晶石型LiMn2O4的结构和电化学性能进行了分析研究。XRD分析测试表明在不同温度段制得的尖晶石LiMn2O4均为纯相;SEM分析测试表明不同温度制得的尖晶石LiMn2O4晶粒大小均匀,随着煅烧温度上升LiMn2O4晶粒逐渐长大。尖晶石LiMn2O4的电化学性能测试结果表明,在650~750℃范围煅烧的尖晶石LiMn2O4要优于750℃以上煅烧的样品。 相似文献
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用一步碳热还原法制备了Li3V2-xCux(PO4)3/C(x=0.00、0.02、0.05、0.08、0.10、0.15)复合正极材料,并研究了掺杂对材料结构、微观形貌、充放电性能的影响。结果表明掺杂少量铜(Ⅱ)不会影响材料Li3V2(PO4)3的基本结构,但会在Li3V2(PO4)3中形成电子缺陷,提高晶体内部原子的无序化程度,降低极化和电荷转移电阻。从而改善材料的电化学性能。Li3V1.98Cu0.02(PO4)3/C的10 C放电容量比Li3V2(PO4)3/C提高了20 mA.h/g,具有较好的倍率性能。 相似文献