锂离子电池正极材料技术进展

概述了国内外近30 a有关锂离子电池正极材料的研究进展以及笔者在锰系正极材料方面的研究结果; 比较了几种主要正极材料的性能优缺点;阐明了正极材料发展方向。近期镍钴锰酸锂三元材料将逐步取代钴酸锂,而改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料以及两者的混合体将在动力型锂离子电池中获得广泛使用。在未来5~10 a,高容量的层状富锂高锰型正极材料或许会是下一代锂离子电池正极材料的有力竞争者。     

高比能锂离子电池富锂正极材料研究进展

富锂正极材料被认为是高比能锂离子电池的潜在正极材料之一,其能够提供约300 mA·h/g的可逆容量,相比于目前商业化正极材料具有明显优势.然而初始Coulombic效率低、电压衰减、容量衰减等阻碍了其实际应用.本综述针对2类富锂材料包括富锂锰基材料和富锂阳离子无序材料,详细介绍其晶体结构、阳离子氧化还原机制、阴离子氧化...     

新疆理化所锂离子电池材料研究取得新进展

中科院新疆理化所在研发成功改性锰酸锂正极材料的基础上近期又研发成功高振实密度和高比能量的磷酸铁锂正极材料．并已完成放大试验。所研制的高振实密度和高比能量的磷酸铁锂正极材料的主要技术指标均达到或接近国外水平。该项目已申请4项国家发明专利．为磷酸铁锂正极材料的应用奠定了基础。     

锂离子电池富锂正极材料0．5Li2 MnO3·0．5LiMn1／3Ni1／3Co1／3O2的研究

采用碳酸盐沉淀法合成了锂离子电池富锂正极材料0．5Li2：MnO3·0．5LiMn1／3Ni1／3Co1／3O2并对其结构、形貌以及电化学性能进行了测试。XRD测试表明富锂正极材料具有良好的层状结构,电化学测试表明材料0．5Li2：MnO3·0．5LiMn1／3Ni1／3Co1／3O2具有良好的循环特性、倍率性能,这与其结构和形貌是分不开的。     

富锂氧化物正极材料专利技术分析

利用专利之星、大为innojoy以及SooPAT等专利搜索引擎,通过对中国富锂氧化物正极材料技术领域的专利情况进行分析,目的在于揭示该技术领域的专利活动特点,为我国在该领域的科技创兴和富锂氧化物材料的产业化奠定基础。本文从地域分布、年分布、申请机构/人情况以及专利分类方面分析了中国富锂氧化物正极材料技术的整体专利态势。基于上述分析的结果,希望能对我国未来富锂氧化物正极材料的技术研发和应用提供帮助。     

锂离子电池正极材料技术研究进展

对锂离子电池正极材料的研究进展进行了概括和评述。对钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等已商品化材料的技术特点进行了分析。指出已商品化材料的技术改进方向。对新型材料5 V高电压尖晶石锰酸锂、富锂层状氧化物材料{xLi2MnO3·（1-x）Li［Mn1/3Ni1/3Co1/3］O2}的发展前景进行了展望。     

锂离子电池用Na-Mn-O材料的合成及应用

Na-Mn-O材料可作为离子交换法制备层状LiMnO2的前体,同时也可以直接作为锂离子电池的正极材料,被认为是锂二次电池研究中很有前景的新型材料。本文重点介绍了Na-Mn-O材料的晶体结构、制备方法,以及以该材料为前体,通过离子交换法合成的LixMnO2正极材料的结构与电化学性能。同时讨论了Na-Mn-O材料在锂二次电池、钠离子电池以及其它一些方面的应用,分析了Na-Mn-O材料作为未来锂二次电池正极材料的发展趋势。     

锂离子电池正极材料层状氧化锰锂的研究进展

层状氧化锰锂逐渐成为新一代锂离子电池正极材料的研究热点。笔者综述了层状氧化锰锂的结构与电化学性能的内在联系,探讨了不同制备方法及不同元素的掺杂改性对材料性能的影响。探索新的合成方法以及多组分掺杂改性以提高其应用可能性仍是今后层状氧化锰锂的研究发展方向。     

富锂正极材料0.5Li2MnO3·0.5LiCoO2的熔盐法合成及改性

通过熔盐法合成富锂正极材料0.5 Li2MnO3·0.5LiCoO2,以低熔点盐为原料,低温熔融混合,分别研究了不同热处理方式和锂配比对富锂正极材料0.5Li2MnO3·0.5LiCoO2的结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明:采用化学计量比的锂盐,低温200℃预处理后,高温短时间处理,可以得到粒径均一和层状结构良好的材料.为了提高材料的循环性能,通过熔盐法对富锂正极材料0.5Li2MnO3·0.5LiCoO2进行氟离子掺杂.结果表明:氟离子掺杂后,材料的循环性能和倍率性能均得到提高;同时,在大电流下,氟离子掺杂减缓了容量缓升现象,缩短了活化时间.     

高比能量富镍三元正极材料的研究进展

便携式电子设备在人类社会中发挥着越来越重要的作用,对高能量密度的电池的研发和性能研究更加迫切。层状富镍三元材料作为具有较高应用前景的高能量密度锂离子电池正极材料受到诸多关注。本文从富镍三元正极材料的结构和协同机理两方面介绍了电极材料的性质,从其失效机理着手介绍了其存在的相关问题,从材料的改性和结构调控等方面介绍富镍三元正极材料的研究进展。最后在此基础上对未来富镍三元正极材料的研究及其应用发展做出展望。     

高镍层状正极材料研究现状

随着新能源电动汽车的快速发展和推广,动力电池行业迅猛发展,如何提高动力电池能量密度是目前动力电池正极材料领域的主要研究方向。在众多的候选正极材料中,由于层状富镍材料相对钴酸锂体系Li Ni_yMn_zCo_(1-y-z)O_2(y0.5)的放电比容量密度更高、成本更低、对于环境污染小,是其中最重要和具有发展潜力的一种候选材料。通过着重介绍高镍材料体系层状正极富镍材料的改性反应的机理,研究所面临的技术难题,并对层状正极富镍材料的改性反应研究现状进行了系统的归纳和分析总结。     

锂离子电池富锂化Li_（1＋x）（Ni_zCo_（1-2z）Mn_z）_（1-x）O_2正极材料的研究

近年在锂离子正极Li1＋x（NizCo1-2zMnz）1-xO2材料开发时,存在使用Li＋替代迁移金属这类方法（也可称为＂富锂化＂）来提高该类材料的电化学性能。进行富锂化处理的主要目的在于增加正极材料的晶体结构稳定性。本文结合富锂化正极材料的发展现状,讨论了富锂化对正极材料的结构和性能影响程度。     

锂离子电池的研究进展(二)

1正极由于提高负极材料对锂离子的嵌入和脱出能力是目前提高锂离子电池容量的主要途径,因此对负极材料,尤其是碳材料的研究备受关注,相关的研究正如火如荼地进行着。但是,只有正极材料和负极材料相互匹配,才能使电池容量得到真正的提高,因此对于正极材料的研究也是方兴未艾。目前研究主要集中在锂钴氧化物、锂镍氧化物和锂锰氧化物。此外,纳米电极材料、共混电极及其他一些新材料电极也值得关注。1.1锂钴氧化物作为锂离子电池正极材料的锂钴氧化物具有电压高、放电平稳、适合大电流放电、比能量高、循环性好等优点。其二维层状结构属于α-N…     

NaH_(2)PO_(2)改性Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)富锂正极材料的电化学性能EI北大核心CSCD

采用不同物质的量的次亚磷酸钠对富锂正极材料进行改性处理,结果表明:采用4%(质量分数)的次亚磷酸钠改性处理的富锂正极材料表现出优异的循环稳定性,在0.5 C经过150圈循环后仍有85.3%的容量保持率,以及较高的首次Coulombic效率。材料优异的电化学性能一方面归因于次亚磷酸钠热解产生的还原性磷化氢气体与富锂正极材料表面活性氧反应产生氧空位,能够有效降低材料在首次充电过程中的不可逆容量损失;另一方面这一改性措施可以同时实现Na^(+)掺杂,起到稳定晶格结构,抑制相转变的作用,并且能够增大晶胞间距,加快锂离子扩散,降低电化学阻抗。此外,次亚磷酸钠热解所形成的焦磷酸钠包覆层可以保护正极材料,减少过渡金属溶解,从而改善材料循环性能。     

锂离子电池层状正极材料的研究进展

文章主要综述当前锂离子电池层状正极材料—LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的研究进展。阐述了三种层状盐结构正极材料的优缺点,对LiCoO2和LiNiO2正极材料的改性方法:掺杂和包覆处理。通过改性,层状正极材料的结构和性能均有较大改善,为锂离子电池更为广泛的工业应用指明道路。对锂离子电池正极材料未来的应用前景做了一些展望。     

氯掺杂富锂正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.5)4O_(2)调控晶格氧反应活性及电化学性能EI北大核心CSCD

富锂正极材料因具有能量密度高、电压窗口大等优点受到关注,然而首次Coulombic效率低、循环性能差等缺点阻碍了其商业化应用。采用共沉淀法并通过不同摩尔比的氯离子(Cl^(-))掺杂制备了Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2-x)Cl_(x)(x=0,0.025,0.050,0.100)富锂正极材料。通过X射线光电子能谱、原位X射线衍射和恒电流间歇滴定等技术系统研究了Cl^(-)掺杂对其电化学性能提升的调控机制。结果表明:Cl^(-)掺杂量为0.05时,该正极材料在0.2 C倍率下首次Coulombic效率由72.8%提升至81.5%,在1 C倍率下经200圈循环,容量保持率由57.9%提升至79.1%。材料优异的电化学性能归因于Cl^(-)掺杂能调控材料中O^(2-)的电化学行为,使其更多氧化为O^(n-)(n<2),抑制O_(2)的产生和逸出,减小结构的破坏。同时,由于Cl^(-)具有较大的离子半径,能扩大富锂材料的层间距,降低极化过电位,加快锂离子扩散速率,因此有效提升富锂正极材料的首次Coulombic效率和循环性能。     

锂离子电池高容量层状正极材料研究进展

具有层状结构的正极材料是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。但材料结构不稳定性,充放电过程中存在不可逆相变等缺陷是实际应用过程中亟待解决的问题。科学的认识层状正极材料的发展历程,系统的归纳其在发展过程中的主要科学问题是解决实际应用难题的关键。本文综述了当前层状正极材料两个研究热点——高镍层状正极材料及高电压层状钴酸锂的研究现状。对其改性策略和改性机制进行了系统归纳分析,对其未来发展进行展望。     

正极材料LixMn2O4的合成及电化学性能研究

采用流变相反应法以不同配比的乙酸锂、乙酸锰及柠檬酸为原料合成正极材料LixMn2O4。经X射线衍射表征,热重分析(TG)和差热分析(DTA)以及电化学性能测试表明：LixMn2O4结晶性能很好,为尖晶石结构;材料随着n(Li)：n(Mn)摩尔比增大起始放电量增大,而电池的效率却逐渐减少,20次循环后富锂正极材料的放电量低于缺锂正极材料。试验表明：在非化学计量尖晶石结构LixMn2O4中锂的用量,是影响电池的初始容量及循环寿命的关键因素之一。     

适配于富锂锰基正极材料电解液体系的研究

为了构建适配于层状富锂锰基正极材料的电解液体系,总结了适配于富锂锰基正极材料的含不同官能团添加剂的电解液体系,并分析了作用机理,展望了匹配于该正极材料电解液的未来研究方向与应用前景。     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Al_(0.2)O_(2-x)F_x的制备及其性能的研究

通过掺杂合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Al0.2O2-xFx,研究了掺杂离子氟对材料性能的影响。XRD分析表明,该种材料具有层状结构,从结构上保证了该材料具有较好的嵌锂性能。SEM观察显示,材料的颗粒比较均匀。