高电压镍锰酸锂动力电池正极材料研究进展

新能源电动汽车的发展使动力锂离子电池的研究受到广泛关注,不断改善和提高现有正极材料的功率性能,开发新型正极材料已成为动力电池研究的热点。首先简述了锰酸锂作为动力电池材料存在的主要问题及改性产物镍锰酸锂的研究、镍锰酸锂正极材料的结构与嵌脱锂机理,然后从研究的角度详细综述了镍锰酸锂的合成方法和针对材料循环性能的问题进行的离子掺杂和表面包覆,分析了镍锰酸锂正极材料研究中存在的问题,展望了镍锰酸锂动力电池用于高功率型正极材料的发展趋势和应用前景。     

功率型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的研究进展

电动汽车等高功率用电终端对提高锂离子电池的工作电压提出了更高要求,镍锰酸锂因具有4.7 V的放电电压而成为高功率锂离子电池正极材料的首选。综述了镍锰酸锂正极材料的结构特点、制备方法,并介绍了通过掺杂,包覆和控制形貌来提高其倍率、循环等电化学性能的研究进展,为功率型锂离子电池的研发提供了参考。     

基于尖晶石锰酸锂混合材料的应用

研究了尖晶石锰酸锂和钴酸锂混合正极材料在锂离子电池中的应用.在保持锰酸锂与钴酸锂质量比1:1不变的情况下,对使用该体系的锂离子电池的初始性能、循环性能、过充电性能、60℃荷电保持7 d及不同温度放电性能等进行了测试,并与使用纯钴酸锂体系的电池做了比较.结果表明:混合材料满足锂离子电池的要求.     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

优化锂离子电池锰酸锂正极片的工艺

考察活性物质含量、导电剂含量、粘结剂含量及制片压力等因素对锂离子电池锰酸锂正极片电化学性能的影响。通过正交实验L3 3 (9)确定制作锰酸锂正极片的最佳工艺。优化后的制片工艺能够正确反映锰酸锂活性物质的电化学性能     

新型(LiFeO4+LiMn2O4)/(Li4Ti5O12+CNTS)锂离子电池的制备

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂碳纳米管复合负极材料匹配制备了新型锂离子电池.锰酸锂提高了电池的放电电压和容量,碳纳米管提高了负极的电导率.电池循环性能良好,经100次循环后容量保持率为98.8％.     

不同锰源对尖晶石锰酸锂循环性能的影响

尖晶石锰酸锂正极材料具有价格便宜、环境友好、安全性好等优点,被视为最具竞争力及市场前景的动力电池和储能电池正极材料之一.锰酸锂至今未能在动力电池领域广泛应用,主要是因为其高温稳定性能和循环性能不佳.通过使用不同锰源前驱体合成尖晶石锰酸锂,发现以四氧化三锰为原料合成的尖晶石锰酸锂的高温和常温循环性能最好,常温480次循环容量保持率达到91.2％,45℃下300次循环容量保持率达到89.7％,明显优于其它前驱体合成的材料.     

尖晶石型锰酸锂的制备方法

尖晶石型锰酸锂(Li Mn2O4)以成本低廉、资源丰富和安全性好等优点,成为动力锂离子电池的理想正极材料。但尖晶石锰酸锂的循环寿命低,特别是高温条件下循环寿命更低;存储时产生容量衰减,高温条件下更明显,限制了其应用。介绍了尖晶石型锰酸锂的晶体结构特点以及国内外在尖晶石型锰酸锂制备方面的研究进展。     

(LiFePO_4+LiMn_2O_4)/Li_4Ti_5O_(12)电池的制备与安全性能

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂负极材料匹配制备了钛酸锂电池。制备的电池有较宽的充放电平台,锰酸锂提高了电池的充放电电压,所制备的钛酸锂电池具有良好的循环性能、倍率放电性能和安全性能。     

不同正极活性物质的钛酸锂负极锂离子电池

采用4种正极活性物质,设计32650型4.0 Ah钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))负极锂离子电池,评估充放电倍率性能、放电温升、低温放电性能、循环性能和安全性能。尖晶石镍锰酸锂(Li Ni0.5Mn1.5O4)正极电池的电压平台高(3.15 V),-20℃下的1 C放电(3.3~2.0 V)容量是常温时的83.16%,比能量为74.57 Wh/kg;磷酸铁锂(LiFePO_4)正极电池的电压平稳(1.70 V),适用于对电压要求严格的领域。三元材料正极电池中,镍钴锰酸锂(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2)正极电池的各项性能较优,3 C循环3 486次的容量保持率为102.58%,可用于快充领域;镍钴铝酸锂(LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2)正极电池更适合于储能领域。     

锰酸锂电池铅源添加对性能影响的计算机分析

在850℃下焙烧20 h得到产物尖晶石型Li_(1.05)Mn_(1.95-x)Pb_xO_4,其中原料分别为以电解二氧化锰、碳酸锂、硝酸铅。采用计算机图像分析的方法对掺杂不同量的元素铅对尖晶石锰酸锂结构、形貌以及电化学性能等的影响,结果表明:尖晶石型Li_(1.05)Mn_(1.95-x)Pb_xO_4中掺杂量x的变化会对锰酸锂的颗粒团聚、循环性能产生影响,同时材料的电化学性能也会随着掺杂量x的变化而变化。     

锂离子蓄电池正极材料尖晶石型锰酸锂的制备

钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂化合物是近年来锂离子蓄电池最具吸引力的三种正极材料。从比能量、环境污染和价格方面看 ,锰酸锂化合物最具前景。重点阐述了尖晶石型锰酸锂化合物的制备方法 ,诸如 :固相反应法、Pechini法、溶胶 凝胶法、软化学法、乳胶干燥法、熔融提渍法和微波合成法 ,以及相应的电化学性能。从结构化学角度分析了尖晶石构型锰酸锂材料的充放电机理和产生Jahn Teller效应的原因。     

锰基化合物在化学电源中的优势与潜力(Ⅰ)

当前化学电源中的正极材料,大都使用过渡元素氧化物或其衍生物,与它们相比,锰基材料更具优势.在化学电源中应用最广的锰基材料是MnO2,可用于碳锌电池、碱锰电池、锂锰电池及可充碱锰电池等.各类晶型MnO2的结构研究透彻,它们可以互相转变,并可制备Li-Mn-O化合物,如尖晶石型LiMn2O4、层状结构的LiMnO2以及层状-层状复合物.Mn基材料用于动力锂离子电池的优势是资源丰富、价格低廉、无毒及对环境友好,作为动力电池材料的安全性能好.与LiCoO2相比,优势明显.     

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。     

锂离子蓄电池正极材料固体核磁共振研究进展

固体核磁共振波谱法(NMR)是研究锂离子蓄电池正极材料结构变化和电化学性能的一种有效手段。综述了固体NMR在锂离子蓄电池正极材料结构变化及嵌锂机理方面的一些进展,并提出了固体NMR对于研究锂离子蓄电池正极材料的电化学性能以及充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中的材料结构变化和Li与邻近金属原子的配位情况具有重要的作用;展望了固体NMR技术在锂离子蓄电池正极材料中的应用前景,并认为这些技术将对未来锂离子蓄电池正极材料的研究具有重要意义。     

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     

锂离子蓄电池LiMn2O4正极材料容量衰减机理分析

作为一种新型材料,锂离子蓄电池尖晶石LiMn2O4正极材料已经得到了广泛的应用,但容量衰减成为LiMn2O4商品化的主要障碍。从正极材料的溶解及相变化、电解液的分解、钝化膜的形成、过充电、集流体的腐蚀等方面介绍了影响LiMn2O4正极材料容量衰减的机理。提出了减少LiMn2O4正极材料容量衰减的几种方法,并对LiMn2O4正极材料的发展前景做出了展望。     

日本锂离子蓄电池技术的开发过程和最新趋势

锂离子蓄电池已被广泛应用于蜂窝移动电话、笔记本电脑及摄录像一体机等便携式电器的电源。这种新型电池体系的研究和开发工作始于 1981年 ,其起源是对采用电子导电聚合物———聚乙炔作为负极材料的锂蓄电池的开发。此后 ,研究的重点从聚乙炔转移到具有同样的 pi电子的碳材料上。在含锂离子的金属氧化物LiCoO2 被采用为正极材料后 ,锂离子蓄电池终于开发成功。在锂离子蓄电池实现商品化生产后 ,许多相应的技术也被开发出来 ,而这些新技术将会提高锂离子蓄电池的性能。