花球状二硫化锡复合材料在锂硫电池中的应用

将导电性优异的多孔碳材料石墨化科琴黑和具有极性锚定硫作用的过渡金属硫化物SnS₂结合以改善硫正极材料的电化学性能。以一步水热法制备了二硫化锡-石墨化科琴黑复合材料(SnS₂-GKB)，其与科琴黑(C)一同作为载硫体，通过155℃熔融注硫，即可得到新型硫碳复合材料(SnS₂-GKB/S/C)。该复合材料在0.05 C下的首次放电比容量为1 256.0 mAh/g，在2 C下为322 mAh/g，远高于同等放电倍率下的硫/科琴黑(S/C)的放电比容量；在0.1 C下进行循环性能测试时，SnS₂-GKB/S/C循环100次后的放电比容量也明显高于S/C的放电比容量。将碳材料的优势和过渡金属硫化物的优势相结合共同作为载硫体可以显著改善硫正极材料的电化学性能。     

非碳类新型锂离子蓄电池负极材料研究进展

锂离子蓄电池性能的提高与负极材料的发展有很大关系。综述了近年来在非碳类锂离子蓄电池负极材料方面所取得的一些研究进展,分别对过渡金属氧化物、锂合金、锂过渡金属氮化物、金属硫化物及其它锂离子蓄电池非碳类负极材料各自的特点及其在合成、结构、电化学性能方面的研究近况进行了分析和总结,重点探讨了过渡金属氧化物的发展过程、充放电的特性、反应机理及影响其反应的各因素,并对其存在的问题进行了分析。最后对非碳类锂离子蓄电池负极材料今后可能的发展方向进行了探讨。     

层状二维MXene及其复合材料在储能领域的研究进展

MXene凭借其独特的理化性质在电化学储能领域展现出了优异的性能和广阔的应用前景。介绍了MXene的结构、制备方法和电子特性，阐述了MXene在储能器件中的应用并分析了层间距、自堆叠、表面官能团等因素对其储能性能的影响。讨论了MXene与碳材料、聚合物、金属及金属氧化物、过渡金属硫属化物等不同组分的复合，并对MXene基复合材料在储能领域的研究进行了展望。     

过渡金属硫化物在锂离子电池中的研究进展

锂离子电池的性能很大程度上取决于锂离子电池所用的电极材料。综述了近几年来锂离子电池中的过渡金属硫化物(硫化锰、硫化铁、硫化镍、硫化钼、硫化钨、硫化钴和硫化铜)及其复合材料在不同结构(一维、二维、三维结构)中的最新研究进展,例如一维多孔FeS_2@C纳米线、WS_2/碳纳米纤维(WS_2/CNFs)、金属硫化物纳米结构和三维石墨烯网络组成的纳米复合物(MnS/G)等。     

MOFs基材料在超级电容器中的研究进展

介绍导电金属有机框架配合物(MOFs)、MOFs基碳材料和MOFs基金属氧化物等3种MOFs基电极材料在超级电容器领域的研究进展.主要分析讨论了超级电容器电化学性能(电容、稳定性、倍率性等)的影响因素及与电极材料结构特点的关系,并展望了高性能电极材料的发展方向.     

石墨烯改性LiFePO_4正极材料的研究进展

以石墨烯改性LiFePO4正极材料为主线,从磷酸铁锂/石墨烯复合材料的结构与电化学机制、影响电化学性能的因素和制备方法三个方面综述了石墨烯改性LiFePO4的发展现状和最新研究进展,并对当下存在的问题进行了分析和探讨。利用石墨烯改性LiFePO4可以极大地提高LiFePO4电导率,相比其它传统碳材料,石墨烯由于其独特的结构和优良的电化学性能,将是锂离子电池正极改性材料中最具发展前景的碳活性材料,为LiFePO4在锂动力电池中的应用起到了积极的促进作用。     

硫化物作为储能材料及电催化的研究进展

综述过渡金属硫化物复合材料在制备方法、结构特点、电化学储能和转换等方面的研究进展,包括各种纳米结构,如纳米花、纳米球、纳米片和纳米立方体等.金属硫化物用于锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池和电催化时,具有较好的电化学性能,如循环稳定性和倍率性能好,良好的对析氢反应、析氧反应和二氧化碳还原的电催化活性.展望过渡金属硫化物...     

锂离子电池锡基复合负极材料的研究进展

综述了锂离子电池锡基合金与碳复合负极材料的发展现状,总结了这类复合材料的主要种类,将其分为碳材料外包覆合金型复合材料、合金外包覆碳型复合材料及分子接触型复合材料等几类,介绍了每类材料的制备方法,并分析了它们作为锂电池负极材料的电化学性能特点.在几种复合方式中,碳材料外包覆合金型复合材料制备方法简单,循环性能有明显地改善,但是,可以负载的合金量有限.分子接触型的复合材料和合金外包覆碳的复合材料,可以有效阻止合金颗粒的团聚,结构稳定,是有希望的新型锂离子电池负极材料.     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料作为锂离子负极材料具有很高的比容量,成为锂离子电池负极材料的研究重点。然而硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池循环性能变差。不同方式复合的硅基复合材料被大量地开发出来,以提高纯硅的循环性能,从硅/金属复合材料、硅/碳复合材料、硅薄膜材料及纳米结构的硅材料四个方面对硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状进行综述,分析硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题,讨论硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

催化剂前驱体Fe(NO3)3对LiFePO4/C倍率性能的影响

以蔗糖和葡萄糖为碳源,Fe(N O3)3为催化剂前驱体,用碳热还原法合成LiFePO4/C复合材料,分析了产物的微观结构、形貌及电化学性能.蔗糖热解形成的碳包覆层石墨化程度高,可提高材料的倍率性能;Fe( NO3)3可优化包覆层的碳结构.在4.2～2.5V循环,制备的LiFePO4/C复合材料的5.0 C首次放电比容量...     

纳米SnS/C复合物作为锂电池负极材料的研究

采用高能球磨法制备了纳米SnS/C复合材料,通过XRD、SEM和TEM等结构和形貌实验表明可以通过高能球磨法直接合成SnS纳米颗粒,并实现碳的均匀包覆。恒流充放电实验显示SnS/C复合材料的可逆比容量为1 107m Ah/g,达到理论比容量的97.4%,基本实现可逆的转化反应和合金化反应。这种材料在800 mA/g的电流密度下仍能达到854 m Ah/g的可逆比容量,显示了高的倍率性能。这些优异的电化学性能主要由于通过电化学还原反应生成的纳米Sn具有高的电化学活性。以及生成物Li2S的隔离作用和导电碳网络的缓冲作用,有利于保持材料结构的稳定和电化学反应的可逆进行。这种高性能纳米SnS/C复合材料为高比能锂离子电池的发展提供了可选体系。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

硅/碳复合负极材料在解决碳容量低的同时缓解了硅的体积效应,近年来已成为研究热点,而碳材料会影响复合材料的结构以及电化学性能。综述了近年来硅碳复合材料研究领域的一些最新进展以及研究热点,以及材料的制备方法和优缺点,并展望了其未来的发展方向。     

高比能氟化碳材料及Li/CF_x电池的特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)等多种手段表征了一款高比能氟化碳材料的结构、形貌、热稳定性、电导率等特性,并采用软包装电池对该材料进行了性能表征。结果表明:氟化碳材料电导率数量级为10~(-9) S/cm,电池倍率和低温性能稍差,经55℃存储一年后容量衰减非常小,容量保持率达到98%;通过严苛的短路、充电、过放电、针刺和挤压安全实验,安全性能优异。     

一步电沉积镍铁硫化物纳米复合电极

采用一步电沉积法在导电性能优异的碳布上生长二元镍铁硫化物纳米片作为超级电容器的电极,从而进一步提高其电化学性能.由于复合材料纳米结构具有较小的尺寸且表面粗糙多孔,为充放电过程中发生氧化还原反应提供了更加丰富的活性位点.同时,碳布作为基底,也进一步提高了复合材料的导电性.通过比较不同比例Ni-Fe-S/碳布复合材料的电化学性能,得到了性能最优异的比例,并对其进行了进一步的测试.复合材料的比电容在1A/g时可达到770 F/g,并在40 A/g时容量可以保持在672 F/g.在进行10000次循环后,可保持初始值的92.3％.本研究对于二元金属硫化物/碳布复合材料作为超级电容器电极材料的发展具有一定的促进作用.     

锂离子蓄电池硅基负极材料的研究

综述了锂离子蓄电池硅基负极材料的制备、特性以及电化学性能的研究概况。分析了常温下锂与晶体硅以及无定形材料的电化学合金化机理,介绍了硅材料在充放电过程中的失效机制。重点探讨了单质硅、硅-金属复合材料、硅-碳材料作为锂离子蓄电池阳极材料的发展过程、反应机理以及充放电特性,并对其存在的问题进行了分析。对未来硅基材料的研究和应用作了探讨及预测,认为无定形合金薄膜材料以及纳米复合材料将是硅基材料的研究重点,硅基材料作为锂离子蓄电池商业化负极材料指日可待。     

辉钼矿电极材料结构调控的研究进展

辉钼矿存在电子电导率低和体积变化大的问题，阻碍了在锂离子电池领域的商业化应用。晶型调控、尺寸调控、与碳基材料复合等技术手段可解决这一难题。晶型调控是将辉钼矿2H相转变成具有金属特性的1T相，或扩大层间距来降低离子穿梭势垒；尺寸调控通过少层化处理来减少辉钼矿的横向和纵向尺寸，增加反应位点，并缩短离子穿梭距离；与碳基材料复合则是利用碳材料的高导电性和柔性来增加电导率，并缓解体积膨胀效应。归纳晶体结构、形貌调控和复合改性等策略对辉钼矿的电化学性能影响，并讨论辉钼矿在锂离子电池领域的发展前景。     

复合介孔炭电化学材料研究进展

介孔炭复合材料具有高的电导率和比表面积以及均匀的纳米孔和等级孔径分布,这都有利于电子的运送、电容量的提高和离子的分散。概述了介孔炭与金属、金属化合物、非金属、金属-非金属及其它材料的复合,以及它们在电化学方面的应用。     

碳包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料性能影响

通过共沉淀法合成了高振实密度的球形锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2并对其进行了碳包覆改性,对产物进行了XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明合成的原材料的振实密度达到2.17g·cm^-3。碳包覆没有改变原材料的晶体结构,材料具有较好的α-NaFeO2型层状结构;电化学测试结果表明适量的碳包覆能提高原材料的循环性能和倍率性能。     

锂离子电池碳纳米管复合负极材料的进展

综述了碳纳米管(CNT)及复合材料在锂离子电池负极中的研究进展,重点论述了合金/CNT复合负极材料结构设计与制备方法的进展.CNT不仅缓冲该复合材料在嵌脱锂时的体积变化,形成的三维导电网络还可提高材料的倍率性能和循环寿命.展望了CNT复合负极材料的研究前景.     

多壁碳纳米管三元复合正极材料的制备及性能

针对富锂层状材料电子电导率低的问题,采用简单研磨煅烧的方式制备了多壁碳纳米管(MWCNT)与富锂层状材料复合的正极材料。电化学测试结果表明,MWCNT的引入有效地提高了电极材料的电导率,从而改善了富锂层状正极材料的电化学性能。并且发现:MWCNT含量为3%的复合材料表现出更加优异的电化学性能。复合电极材料在室温环境下的放电比容量高达242.5 mAh/g,并展示出良好的倍率性能和循环稳定性,5 C下,50次循环后的比容量仍能达到106.6 mAh/g。