导电剂形貌对富锂正极材料性能发挥的影响

研究了纳米颗粒状的Super P、气相生长的碳纤维(VGCF)、片状的KS6和石墨烯四种不同的导电剂对富锂正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2(LR-MNC)的电化学性能发挥的影响。研究结果表明,当导电剂的添加量为10%(质量分数),以Super或VGCF的导电剂在活性材料的表面形成了完整的导电通路,电极的表面电阻最小,从而有利于电子的传输,因此,正极活性物质表现出优异的倍率放电性能和循环性能。其中,以Super P为导电剂的电极性能最优,3 C放电比容量为164.4 mAh/g,1 C循环100周,容量保持率为82.3%。而以片状的KS6或石墨烯单独作为导电剂,在电极中没有形成完整的导电通路,不利于正极活性物质的大倍率放电性能的发挥。     

基于富锂锰基正极材料的复合正极体系研究

富锂锰基正极材料因具有超高放电比容量而受到广泛关注,但电压衰减、循环稳定性不佳、倍率性能较差和高压电解液匹配难度大等问题阻碍了其产业化应用,当前单独应用富锂锰基正极材料仍极具挑战.因此,将富锂锰基正极材料与其他商业化的正极材料进行复合应用,可能是快速推进富锂锰基正极材料产业化应用的有效途径.研究了基于富锂锰基正极材料的复合正极体系.研究结果表明:引入三元材料、钴酸锂或锰酸锂会降低复合正极的电化学性能;引入磷酸锰铁锂后复合正极的倍率性能降低;引入磷酸铁锂后可以提高复合正极的电化学性能,在2.0～4.6 V、1 C下,磷酸铁锂-富锂锰基复合正极循环50次后的容量保持率为97.2％,10 C下放电比容量可达96 mAh/g.     

铝掺杂对富锂正极材料结构及电化学性能影响

采用共沉淀-高温烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.20Ni0.20-x/2Mn0.60-x/2]AlxO2(x=0,0.03,0.06,0.09),考察掺铝量对材料结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)研究材料晶体结构和元素分布,交流阻抗及电池充放电测试电化学性能。结果表明,铝首先选择固溶在Li2Mn O3中,然后固溶在Li MO2中;掺杂铝导致材料常温下容量显著降低,高温下得到很高的可逆容量;掺杂铝2.5%(质量分数)可以极大提高材料容量保持率,并显著降低首次不可逆容量。     

掺氟-富锂磷酸亚铁锂正极材料的电化学性能

采用固相烧结法于700℃烧结制备了具有橄榄石结构(空间群Pmnb)的微米掺氟-富锂磷酸亚铁锂。通过X粉末衍射仪、充放电循环、扫描电子显微镜、循环伏安等现代测试手段表征了制备样品的电化学性能。实验结果表明:掺氟增大了样品的晶胞。在制备的掺氟样和未掺氟富锂磷酸亚铁锂样中,在2 C倍率电流下,理论组成为Li1.15FePO4F0.15的微米样品的第1循环和第30循环的放电比容量分别为115.1 mAh/g和109.6 mAh/g。掺氟显著改善了磷酸亚铁锂的大电流放电性能,使磷酸亚铁锂的电荷传递阻抗减小。     

富锂锰基正极材料的研究进展

富锂锰基正极材料xLiMO_2·(1-x)Li_2MnO_3凭借其比容量高、工作电压高、对环境更友好,有望成为下一代高比能量电池的优选正极材料。总结了富锂锰基正极材料存在的问题,介绍了富锂锰基正极材料的改性研究进展及制备方法,展望了富锂锰基正极材料的应用和发展方向。     

锂蓄电池单质硫正极材料的研究发展现状

介绍了国内外二次锂电池用单质硫正极材料的发展概况及其研究现状。综述了单质硫正极材料制备方法的研究进展。重点介绍了单质硫正极材料的商业现状和技术现状,展望了单质硫正极材料改进方向及其发展前景,为人们深入研究和开发这种单质硫正极材料提供一定的依据。     

富锂正极材料的高价态锰源前驱体制备与表征

利用市售电解二氧化锰经焙烧-歧化处理制备活性二氧化锰,并以处理前后的材料作为高价态锰源前驱体分别制备了富锂正极材料Li1.2Co0.26Mn0.54O2.探索了不同的焙烧温度对后续歧化所得的锰源前驱体材料结构与性能的影响,采用XRD和FESEM对焙烧前后及歧化后的样品进行表征,对所制备正极材料进行了电化学性能测试与分析...     

有序-无序结构复合的富锂正极材料

制备了一种有序层状与无序结构复合的锂离子电池富锂正极材料Li_1.2Ni_0.2Mn₍(0.6-x))Ti_xO₂(02MnO₃,优化热处理温度,调控有序层状-无序结构复合的相比例。所制备的Li_1.2Ni_0.2Mn_0.4Ti_0.2O₂在经过700℃热处理后比容量达到341 mAh/g,比能量达到1 018 Wh/kg。     

富锂锰基正极材料动力锂离子电池的倍率性能

以富锂锰基材料为正极材料,人造石墨为负极材料,用叠片工艺制备额定容量为5 Ah的5580135型软包装动力锂离子电池,研究正极面密度、导电剂含量、负极/正极容量比及电解液对倍率放电性能的影响。当正极面密度为240 g/m2、正极导电剂含量为4%、负极/正极容量比为1.1并以1 mol/L Li PF6/EC+PC+EMC+DMC为电解液时,电池的倍率性能最好。25℃时以1.00 C充电、5.00 C放电循环1 000次,容量保持率为99.5%。     

富锂锰基层状锂离子电池正极材料的研究现状

富锂层状正极材料(LLOs)x Li2Mn O3·(1-x)Li MO2(M=Mn,Ni,Co,Fe,Cr,etc)以其超高的充放电容量及较低的成本受到了越来越多的关注。然而,该类正极材料的微观结构和反应机理尚不清楚。与此同时,也存在着一些问题,例如较低的首次库仑效率、较差的倍率性能以及工作电压衰减问题,这些都需要通过研究去克服。着眼于富锂层状正极材料研究现状,讨论了其微观结构、反应机理及电化学性能。     

多级核壳结构富锂正极材料制备及性能研究

采用碳酸盐共沉淀法合成了均相Li_(1.4)[Ni_(0.15)Co_(0.15)Mn_(0.7)]O_(2.475)和{[Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(4/6)]0.7core[Ni_(0.14)Co_(0.14)Mn_(0.72)]0.1shel 1[Ni_(0.115)Co_(0.115)Mn_(0.77)]_(0.1) shel 2[Ni_(0.09)Co_(0.09)Mn_(0.82)]_(0.1shel3)}CO_3多级核壳结构锂离子电池富锂正极材料。通过X射线粉末衍射分析(XRD)、扫描电镜测试(SEM)、粒度分析和电化学性能测试对所得样品的结构、形貌、粒度和电化学性能进行了表征。XRD结果表明,合成的均相及多级核壳材料均为层状结构;SEM测试表明,两种材料均为球形形貌;电化学性能测试表明,在室温下,2.0~4.8 V电压范围内,以20 m A/g的电流充放电,核壳材料的电化学性能优于均相材料。     

小批量磷酸钒锂正极材料的制备研究

以Li_2CO_3,V_2O_5,NH_4H_2P O_4为主要原料,以蔗糖和柠檬酸为碳源,作为还原剂并对目标材料进行包覆,以无水乙醇为分散剂,经球磨制得前驱体,N_2保护下800℃高温焙烧16 h,制备了系列纯相、稀土钐掺杂的碳包覆磷酸钒锂复合正极材料。并进行了单一蔗糖和蔗糖、柠檬酸混糖作碳源对比,磷酸钒锂纯相和钐掺杂对比,实验室小剂量和小批量(0.5～1.0 kg)制备对比。X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(S EM)及电化学测试表明,所制备的系列目标材料均具有单斜Li_3V_2(P O_4)_3结构特征,以蔗糖、柠檬酸为混合碳源的目标材料碳包覆更均匀,循环和倍率等电化学性能良好。     

正极材料锂钴氧化物掺杂研究进展

介绍了锂离子电池正极材料锂钴氧化物掺杂的研究现状.分别从掺杂金属元素和非金属元素两个方面,详述了掺杂元素的作用机理和对锂钴氧化物结构、性能的影响,并且介绍了选取掺杂元素的原则.     

硅酸钴锂正极材料的研究现状与前景

锂离子电池的多样化和广泛应用,迫切要求开发具有高能量密度的新一代锂离子电池,这在很大程度上取决于正极材料.近年来,Li2MSiO4(M=Fe,Co,Mn…)以其热稳定性好、储量高、成本低和环境友好性而受到广泛关注.综述了Li2CoSiO4正极材料在相转变结构、合成方法及电化学性能改进技术等方面的研究进展.     

锂离子电池富锂锰基正极材料的研究进展

富锂锰基正极材料Li2MnO3·LiMO2具有高达300mAh/g的理论容量,并且电压能够达到4.5V,从而具有最高的能量密度,被广泛认为是具有潜力的下一代锂离子正极材料,但是该材料的循环性能以及倍率性能尚不能达到应用要求。本文从机理、合成方法以及材料改性方面综述了富锂锰基正极材料的现状,并且提出了下一步的研究方向。     

熔盐燃烧法制备富锂锰基正极材料

采用熔盐燃烧法制备富锂锰基正极材料,并进行XRD、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、电化学性能和循环伏安曲线测试等分析。低温共熔物在600℃下燃烧,预烧产物在900℃下保温10 h制得的样品,具有良好的层状结构;一次粒子的直径为100~300 nm。在2.0~4.8 V充放电,0.05 C首次放电比容量为279.1 mAh/g,1.00 C放电比容量可达200 mAh/g且循环25次容量没有衰减。样品良好的电化学性能归因于纳米尺度的一次粒子、较大的比表面积和良好的晶体结构。     

锂硫电池正极材料研究进展

锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系,将是下一代电动汽车以及混合电动汽车的化学能源。通过十余年的研究和开发,虽然对其电化学过程中复杂反应机理还没有完整系统的理论描述,但是围绕锂硫电池的研究取得了很多成果。回顾了过去十余年在锂硫电池正极材料领域取得的研究成果,介绍了锂硫电池正极材料的研究现状,分析了该体系的缺陷和存在的问题,并展望了今后锂硫电池的研究方向。     

锂电池正极材料磷酸铁锂的研究现状与展望

橄榄石型的LiFePO4是新开发成功的一类锂离子电池用正极材料,它具有价格低廉,热稳定性好,对环境无污染的特点,使其成为最具潜力的正极材料之一。介绍了LiFePO4的结构及合成方法。评述了近年来国内外对于改善磷酸亚铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了添加导电材料、提高离子扩散效率等方法对锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的影响,对该材料的应用前景进行了展望,并提出了下一步可能的研究趋势。     

高性能锂硫电池正极复合材料研究现状

锂硫电池具有理论比容量高（1 675 mA·h/g）、硫资源丰富、环境友好无毒和价格低廉等优点,是下一代二次电池的研究重点。单质硫作为锂硫电池正极材料时,其导电性差、中间产物溶解及放电过程体积膨胀导致的电化学性能衰减,严重制约着锂硫电池的商品化。对单质硫进行复合是目前主要的改性方法和研究热点。综述了吸附型、包覆型和多元复合型等多种硫基正极复合材料的研究现状,分析了复合材料微观结构对其电化学性能的影响,并展望了硫基正极复合材料及锂硫电池的发展前景。