磷酸盐系锂离子电池正极材料的研究进展

分别介绍了可以作为锂离子二次电池正极材料的几种磷酸根聚阴离子过渡金属锂盐的研究近况,着重分析了磷酸亚铁锂和磷酸钒锂的现状.LiFePO4为橄榄石结构,具有较高开路电压、高理论容量、电压平台稳定、环境友好等优点,但电子导电率和离子传导率低制约了它的应用,介绍了解决磷酸亚铁锂两低问题的方法;磷酸钒锂为NASCION结构,理论容量比磷酸亚铁锂高,具有一定的研究价值,介绍了磷酸钒锂的制备方法,认为磷酸钒锂最主要的问题是稳定性不高.指出当前锂离子二次电池正极材料应该加快磷酸亚铁锂的工业化进程,加速磷酸钒锂的研究步伐,同时不放松其他更新正极材料的开发.     

锂离子电池钒系电极材料的研究进展

锂离子电池电极材料对锂离子电池性能提升起着关键作用.钒的价态较多,构成的钒系电极材料具有层状、尖晶石型、反尖晶石型等多种结构.该系列材料通常具有较高的理论比容量,且合成方式多样,性价比高,因此钒系化合物在锂离子电池电极材料的应用上受到了广泛关注,但目前尚缺少对钒系电极材料的系统性总结.本文综述了以钒的氧化物、无锂型金属离子钒酸盐、含锂型钒酸盐及钒磷酸根聚阴离子材料为主要体系的锂离子电池钒系电极材料,并对各体系的结构及电化学性能进行了总结,针对合成锂离子电池钒系电极材料的主要方法(如固相合成法、溶胶-凝胶法、水热法、碳热还原法、液相沉淀法等)进行概述及分析,还对通过纳米化、特殊形貌控制、复合改性等其他改性方式优化的钒系电极材料的性能进行了介绍,最后对钒系锂离子电池电极材料的研究方向和发展前景进行展望,希望对促进该类材料的研究与产业化应用能有所助益.     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的改性研究

近年来,作为锂离子电池正极的磷酸盐材料因为其结构稳定,循环性能优良,受到研究者的普遍关注。磷酸钒锂理论容量为197mAh/g,具有较高的能量密度和充放电电压平台,热稳定性好,相比其它正极材料具有明显的优势。但是磷酸钒锂电子电导率较低,且不适合大电流充放电的缺点限制了其实际应用,必须对其进行改性研究。目前改性方法主要包括表面包覆导电材料,金属掺杂,控制形貌特征等。结合磷酸钒锂的结构,综述了各种改性方法的工艺及优缺点,结合本研究团队关于磷酸钒锂改性的研究成果探讨了目前存在的问题及今后的研究趋势。     

制备方法对磷酸亚铁锂-磷酸钒锂的影响

分别采用"物理混合法"和"化学混合法"制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料.对两种材料进行了晶型结构、碳含量、粒径分布、表观形貌及表面碳元素、导电率等分析测试,发现采用"物理混合法"制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料时,对材料的结晶度产生一定的影响,物理混合破坏了材料表面的碳包裹层,并造成部分材料颗粒的团聚;"化学混合法"制...     

日本GS汤浅公司开发出锂离子用高性能磷酸钒锂正极材料

日本GS汤浅公司开发出安全性好、输出特性优异的锂离子电池用正极材料“磷酸钒锂”。由于该材料具有高的输出密度及优异的安全性,因此有望降低电池系统的成本。该公司下一步计划开发使用这种磷酸钒锂正极材料的锂离子电池,用于混合电动车及配有怠速熄火装置的微型混合电动车。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的改性研究进展

钠离子导体(NASICON)型单斜磷酸钒锂[Li_3V_2(PO_4)_3]作为锂离子电池正极材料近年来引起了广泛关注。然而,Li_3V_2(PO_4)_3较差的固有电子电导率(2.4×10~(-7)S/cm)限制了其实际应用,因而对其进行改性研究。改性手段主要有导电层包覆、掺杂、纳米结构设计等。综述了Li_3V_2(PO_4)_3磷酸钒锂的各种改性工艺的最新研究进展,并探讨了存在的问题及对未来的展望。     

锂镍钒氧纳米材料的制备及其电化学性能研究

以国产V2O5粉末、H2O2、无水LiAc和Ni(Ac)2·4H2O为原料,采用溶胶-凝胶法和水热法制备了锂镍钒氧纳米材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和电化学测试方法对材料进行了研究。结果表明:该方法所制备的锂镍钒氧纳米材料呈现均一的纳米颗粒形状,并且具有良好的电化学性能。     

Synthesis and electrochemical property of LiFePO4 with core-shell structures

制备热解炭/磷酸亚铁锂和纳米炭纤维/磷酸亚铁锂核壳结构材料, 研究了电化学性能. 结果表明, 热解炭和纳米炭纤维包覆层能有效地降低磷酸亚铁锂材料的电阻率, 大大提高材料的充放电容量和循环稳定性. 与热解炭相比, 纳米炭纤维具有一维结构和优异的力学性能, 更适于作为磷酸亚铁锂电极材料的高效导电剂.     

磷酸亚铁锂核壳结构材料的制备和电化学性能

制备热解炭/磷酸亚铁锂和纳米炭纤维/磷酸亚铁锂核壳结构材料,研究了电化学性能,结果表明,热解炭和纳米炭纤维包覆层能有效地降低磷酸亚铁锂材料的电阻率,大大提高材料的充放电容量和循环稳定性,与热解炭相比,纳米炭纤维具有一维结构和优异的力学性能,更适于作为磷酸亚铁锂电极材料的高效导电剂.     

镁铝联合掺杂对Li_3V_2(PO_4)_3/C电化学性能的影响研究

通过X射线衍射、扫描电镜、恒流充放电、循环伏安和阻抗(EIS)等技术对材料的形貌和电化学性能进行分析,研究了Mg、Al同时掺杂对溶胶-凝胶法合成单斜晶型Li_3V_2(PO_4)_3/C材料电化学性能的影响。结果表明:相对纯的磷酸钒锂/C(LVP/C),少量的掺杂没有影响材料的结构,电化学性能有显著提升,并且Li_(2.9)Mg_(0.05)V_(1.9)Al_(0.1)(PO_4)_3/C材料具有最好的电化学性能。在室温3~4.3V充放电平台下,以0.1C首次放电比容量达到130.7mAh/g,第50次循环的放电比容量仍有127.2mAh/g,容量保持率为97.3%。