锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展

综述了近年来锂离子蓄电池正极材料锂锰氧化物的研究进展。主要阐述了尖晶石型Lix Mn2O4和正交晶系Li MnO2的制备方法、晶体结构、充放电容量和电化学特性。目前锰酸锂的制法主要是高温固相反应和溶胶 凝胶法,通过探索新的合成方法和掺杂其他金属离子来改善循环稳定性是今后锂锰氧化物的研究趋势。同时,层状LiMnO2因其比容量高也逐渐成为目前研究的热点。     

尖晶石型锂锰氧化物正极材料的研究进展

概述了尖晶石锂锰氧化物的合成技术和电化学性能改进两方面的研究进展,并介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4的研究工作。对高温反应而言,包括高温固相反应法、熔融浸渍法、微波烧结法及其他改进的方法;在低温反应方法中,主要讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法及乳化干燥法等。对尖晶石锂锰氧化物的各种制备方法中存在的优缺点进行了比较和评述。从比容量、循环性能及高温性能三个方面对尖晶石的电化学性能进行了综述。提高比容量,改善循环性能,尤其是高温下的循环性能将是今后LiMn2O4研究的发展方向。     

锂锰氧化物的湿化学合成研究进展

阐述了各种湿化学合成方法的基本原理 ,评述了沉淀法、胶体化学法、水热法及离子交换法等湿化学方法合成锂锰氧化物的研究进展。其中溶胶 凝胶法和Pechini法所得产物的均匀性好 ,比表面积大 ,容量较高 ,但其流程相对较复杂 ;水热法和离子交换法合成锂锰氧化物的研究还处于起步阶段 ,但其展示了一步反应法合成锂锰氧化物的良好前景     

层状锂锰氧化物制备及性能改进

锂锰氧化物作为锂离子电池的正极材料 ,具有很好的应用前景 ,特别是层状锂锰氧化物 ,理论容量高达 2 85mAh/ g。着重论述了层状锂锰氧化物的制备方法 ,如高温固相反应法、离子交换法、乳胶干燥法等 ,讨论了相应的电化学性能、结构特征、目前存在的问题     

掺钴锂锰氧化物的结构与性能研究

用XRD、SEM等方法研究了烧结温度对LiCoxMn2 -xO4的结构、表面形貌、电化学性能的影响。LiCoxMn2 -xO4由蒸发Li2 CO3、Mn(CH3COO) 2 ·4H2 O、Co(CH3COO) 2 ·4H2 O的混合溶液并在不同温度下烧结而制备 ,实验结果表明 ,Li CoxMn2 -xO4的晶格参数和晶粒粒径都随烧结温度的升高而增大 ,80 0℃的LiCo0 .1 Mn1 .9O4的电化学性能最好     

锂离子电池锂锰氧化物正极的研究进展

合成性能接近锂钴氧化物的锂锰氧化物,是以锂锰氧化物作正极的锂离子电池实用化的根本保证。综述了近年来有关融盐浸渍法、Pechini法、共沉淀法、溶胶－凝胶法和掺杂法等锂锰氧化物合成方法及性能的研究进展。     

锂离子蓄电池锂锰氧化物正极活性材料

综述了锂离子蓄电池正极活性材料锂锰氧化物目前的研究进展。介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4、无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和盐岩o-LiMnO2的研究工作。掺杂和表面处理是提高尖晶石LiMn2O4电化学性能的主要手段。无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和岩盐o-LiMnO2具有比尖晶石LiMn2O4更高的比容量,但有放电电压低和循环性能差的缺点。掺杂、表面处理和合成短程有序、长程无序的岩盐o-LiMnO2将成为今后锂锰氧化物材料的研究发展方向。     

一种商品化锂锰氧化物的物理化学特性

使用ICP、SEM、XRD、CV和EIS等方法 ,研究一种商品化的锂离子电池用锂锰氧化物的一些物理化学性能。结果表明 :这种锂锰氧化物主要含有锂、锰外 ,还含少量铝 ;其晶体结构属于尖晶石型 ,晶胞常数a =0 82 2 6nm ,比标准锂锰氧化物 (LiMn2 O4 ,a =0 82 48nm)小 ;该氧化物为球形颗粒 ,平均粒径为 5 0 μm ;模拟电池正极的初始放电容量为14 1mAh/g ,接近理论值 ( 14 8mAh/ g) ,但其容量下降较快 ,2 0次循环后容量下降 5 1% ;随着循环次数的增加 ,锂离子在正极混合物中的扩散系数愈来愈小。     

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。     

溶胶-凝胶法制备锂锰氧化物的影响因素

介绍了溶胶-凝胶法的热处理温度、螯合剂的种类和比例,溶液的pH值和各种原料对尖晶石LiMn2O4的纯度、颗粒的粒径、结晶度和均匀性以及电化学性能的影响;对溶胶-凝胶法制备锂锰氧化物过程中出现的杂相Mn2O4进行了探讨并提出了解决措施。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的合成

采用简化的Pechini方法制备了锂离子蓄电池正极材料LiMn2 O4尖晶石相 ,研究了其电化学性能。合成温度和煅烧时间是影响其电化学性能的关键因素。比较实验表明 ,采用Pechini方法和简化的Pechini方法 ,在相同温度和煅烧时间下 ,合成样品具有相同的化学成分、电化学性能。在 80 0℃下合成的样品比 65 0℃和 85 0℃温度下合成的样品性能优越。在 80 0℃下煅烧 12h的样品比其他实验条件下样品比容量高 ,经 3次循环后其放电容量约为 13 0mA/g。     

掺杂Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料

研究了掺杂元素M(锡、钨、镍)的锂铁复合氧化物的合成以及Li/掺杂Li4Ti5O12实验电池的充放电行为和循环性能.实验结果说明,掺杂的Li4Ti5O1 2实验电池其电压平台低于未掺杂的复合氧化物的实验电池,电池的首次不可逆容量也小于未掺杂的复合氧化物的Li/Li4Ti5O12电池.其中Sn掺杂的Li4Ti5O12电极材料循环性能稳定,充放电容量较大,是一种比较好的锂离子电池的负极材料.     

热处理石油焦用作锂离子蓄电池碳负极的研究

研究了经不同温度热处理后石油焦在 1mol/LLiClO4/EC +DEC(1∶1)溶液体系中作为锂离子电池负极的充放电性能 ,分析了热处理后石油焦的结构与其充放电性能之间的关系 ,借助傅里叶红外光谱 (FTIR)推断了初次充电时形成固体电解质中间相膜 (SEI膜 )的反应机理 ,并利用原位X射线衍射法 (In situXRD)观察了充放电过程中锂离子插入、脱出碳电极石墨层间形成Li C石墨层间化合物 (Li GIC)所出现的阶转变。实验表明 ,经 30 0 0℃热处理后的抚顺石油焦具有 2 50mAh/ g的容量和超过 50 0次的循环寿命 (循环伏安法 ) ,是一种较理想的作为锂离子蓄电池负极的碳材料     

锂离子电池新型正极材料——二氧化锰纳米纤维嵌锂行为的研究

采用ＴＥＭ、ＸＲＤ分析等方法对新型二氧化锰纳米纤维电极材料进行表征,ＴＥＭ观测结果显示这种锰材料是由许多二氧化锰纳米纤维缠绕成巢状,其纤维直径约为１ｎｍ～１０ｎｍ之间;从ＸＲＤ分析表明,它是一种复合结构的锰氧化物,以钡镁锰矿为主体结构,并含有其他钠水锰矿及水羟锰矿结构。从样品电极在１ｍｏｌ／ＬＬｉＣｌＯ４的ＰＣ－ＤＭＥ（１∶１）溶剂中的循环伏安曲线,可以看出在扫描的电压范围内,在３．８Ｖ和２．８Ｖ附近出现一对可逆对称的氧化还原峰,它对应于二氧化锰纳米纤维电极中锂离子的脱出－嵌入反应。通过二氧化锰纳米纤维电极在不同电流密度下的放电,可以看出该电极采用小电流放电（０．２４ｍＡ／ｃｍ２）,其容量可达到约１９０ｍＡｈ／ｇ,而且具有３Ｖ的放电平台;而在较大的电流密度（０．９６ｍＡ／ｃｍ２）放电仍具有约１５０ｍＡｈ／ｇ的放电容量。可见,该电极具有良好的负荷特性和较高的放电容量。     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

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。     

锂离子电池碳负极材料的研究

综述了目前常用的锂离子碳负极材料的研究概况,并且按碳材料的石墨化程度不同对其进行分类,具体阐述了多种锂离子电池碳负极材料的特点及其制备方法。同时还简述了锂离子在碳材料中的几种嵌入机理,综合讨论了这几种嵌入机理的优缺点。通过对碳材料的循环伏安性质、充放电性质、电容量、可逆性及结构特征的比较,介绍了不同结构的锂离子电池碳负极材料的嵌锂特性。     

化学镀银鳞片石墨作锂离子电池负极材料

用常规化学镀Ag的方法在天然鳞片石墨 (NFG)的表面沉积了直径约为 10 0nm的Ag微粒作为锂离子电池负极。沉积Ag处理后的NFG不仅在循环性能上得到了不同程度的改善 ,而且还保持了石墨的平坦平台、电位低 [约 0 1V(vs Li/Li+ ) ]的优点。镀Ag量 5 %的NFG的首次可逆放电容量最大 ,当循环到第 3次时放电容量仍有 3 3 2 3 1mAh/g ,且随循环的进行 ,循环效率有增大的趋势。当Ag的质量分数大于 5 %时 ,随Ag含量的增加可逆容量有下降的趋势 ,不可逆容量有增大的趋势。Ag沉积量大于 10 %的NFG的首次放电容量低于NFG的首次放电容量。因此 ,对天然鳞片石墨进行化学镀Ag(Ag的质量分数小于 10 % )改性 ,能提高NFG的锂离子电池负极特性 ,这可能的原因是Ag的介入不仅导致该复合材料阻抗减小而且还起到了稳定SEI膜的作用     

离子聚合物包覆的锂离子电池炭负极材料

用辐射聚合的方法在天然石墨颗粒表面包覆一层离子聚合物可以明显提高天然石墨的各种电化学性能,如首次库仑效率、循环性能.拉曼光谱研究表面包覆的离子聚合物可以明显抑制由于溶剂化锂离子共嵌入而造成的石墨层破坏,从而提高了石墨表面结构稳定性.扫描电镜照片显示包覆石墨表面形成的SEI膜在循环过程中保持稳定的形态,防止了石墨电极在循环过程中的阻抗增加现象.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

综述了新型锂离子电池正极活性材料LiFePO4的研究概况,系统地阐述了LiFePO4的结构特征及性能;从添加导电剂或导电剂前驱体、掺杂改性以及合成纳米颗粒等方面论述了改善LiFePO4电化学性能的基本途径。