锂电池LiFePO_4正极材料性能改善方法综述

LiFePO_4作为正极材料电化学性能优越,是发展潜力巨大的锂离子正极材料之一,但由于导电率和锂离子扩散速率问题,一直制约其发展。首先阐述了LiFePO_4的微观结构、充放电原理以及充放电反应模型,回顾了近年来国内外改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆和材料纳米化方法对LiFePO_4正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,并指出继续进行深入的理论研究和工艺改进是今后的重点研究方向。     

冷冻干燥法制备高性能电池级正极材料磷酸铁锂

以LiOH·H_2O为Li源,FeNO_3·9H_2O为Fe源,NH_4H_2PO_4提供磷酸根,柠檬酸作为碳源和螯合剂进行配料,采用简单的制备工艺冷冻干燥法合成了电池级正极材料磷酸铁锂粉末。通过XRD物相表征、电池充放电和循环伏安等测试手段探究了烧结工艺对碳包覆磷酸铁锂(LiFePO_4/C)正极材料的结晶性及电化学性能的影响。结果表明,煅烧温度为750℃时获得的正极材料LiFePO_4/C电化学性能表现最好,在不同电流密度下0.1C、0.2C、1C、2C和5C的放电比容量分别为150.5、142.2、128.1、117.8和105.4 mAh/g。     

锂离子动力电池正极材料的研究进展

介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂的性能,以及它们作为动力电池正极材料的可行性。磷酸铁锂和锰酸锂以其优异的性能成为最热的动力电池正极材料,并且锰酸锂的研究及应用进展表明锰酸锂已经成为锂离子动力电池正极材料的首选。     

锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展

介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钒的氧化物以及导电高聚合物正极材料的发展现状和研究进展.LiCoO2在今后正极材料发展中仍然有发展潜力,通过微掺杂和包覆都可使钴酸锂的综合性能得到提高,循环性能大大改善.环保、高能的三元材料和磷酸铁锂为代表的新型正极材料必将成为下一代动力电池材料的首选.     

磷酸铁锂掺杂改性的研究

概述了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的结构及充放电机理,并阐述了磷酸铁锂的掺杂改性的方法,对下一步的研究工作进行了展望。     

电池级球形磷酸铁的研究进展

磷酸铁锂是目前锂离子电池正极材料研究的热点,磷酸铁的形貌和性能与磷酸铁锂密切相关。介绍了磷酸铁制备方法研究现状和最新进展。     

利用纤维型碳源制备高性能磷酸铁锂

介绍了一种利用新型纤维型碳源制备锂离子电池磷酸铁锂正极材料的方法,与常规碳源相比,纤维型碳源可以在较低的温度下、较短的时间内有效地对磷酸铁锂粉体进行碳包覆,提高电子电导率,从而提高整体电化学性能.该方法具有碳源来源广泛,成本较低;烧结温度较低及烧结时间缩短,节省能源;所制备正极材料性能优异,适用于大规模工业化生产.     

磷酸铁锂正极材料的研究现状

磷酸铁锂正极材料具有比容量大、安全性高、性价比高以及循环寿命长等优点,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一.论述了橄榄石型磷酸铁锂的晶体结构特征以及充放电反应机制,综述了近年来采用葡萄糖、活性碳和石墨烯等不同的碳源进行碳包覆,硫离子、镁离子、镍离子、氟离子、钒离子、钠离子和银离子等不同金属离子和非金属离子进行离...     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展分析

从磷酸铁锂概述入手,分析了其充放电原理和电化学性能,探讨了锂离子电池正极材料磷酸铁锂制备技术和改性技术的研究进展,旨在为相关研究和实践提供参考。     

废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收研究进展

随着磷酸亚铁锂锂离子电池市场大幅度增长,大量磷酸亚铁锂电池需要回收。以废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收中的氧化、浸出和磷酸铁沉淀为重点,以锂盐和磷酸铁为目标产物,介绍国内外湿法回收废旧磷酸亚铁锂正极材料的研究进展。     

基于专利分析的磷酸铁锂正极材料技术研究

磷酸铁锂正极材料存在电导率低、振实密度低、低温特性差等缺陷，制约了其发展，迫切需要对磷酸铁锂正极材料全生命周期中包括前驱体、生产、回收等技术进行研究。本文在对磷酸铁锂正极材料技术进行三级分解的基础上，运用专利计量分析方法，针对磷酸铁锂正极材料技术在国内的专利文献进行分析，着重研究了该技术领域专利申请的整体态势、重要竞争者、技术构成等，同时分析了近期的新专利技术，并阐述了具有现实意义的发展方向。     

锂离子正极电池材料LiFePO4合成及改性的研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂（LiFePO4）材料具有嵌入／脱出锂特性,对锂平台电压3．4V,理论比容量达170mA·h／g。该材料成本低廉,无毒性,对环境友好,充放电过程中能保持晶体结构的高度稳定,循环寿命长,耐高温性能好,可高倍率充放电,不会爆炸,是一种理想的锂离子二次电池正极材料。综述了LiFePO4电池正极材料的合成工艺与改性的研究进展。     

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

随着新能源汽车及储能行业的快速发展,传统正极材料难以满足人们对电池高能量、高密度锂电池的要求。富含Li和Mn的层状氧化物xLi₂MnO₃·(1–x)LiMO₂ (M=Ni,Mn,Co),其高比容量可超过250 mA·h·g–1,有希望成为下一代锂离子电池最理想的正极材料。但是,富锂材料仍存在首次循环不可逆容量高、循环性能差和倍率容量低等问题,为解决这些问题,本文阐述了富锂正极材料的结构和电化学反应之间的构效关系,讨论了金属氧化物、金属氟化物、碳、导电聚合物和锂离子导体等涂层材料对富锂正极材料电化学性能的影响规律及作用机理,同时还对以上涂层在富锂正极材料中应用的优缺点进行了总结。最后,对锂离子电池富锂正极材料的包覆改性的未来发展发现作出展望。      

锂离子电池正极材料表面包覆的研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行包覆是改善其性能的有效方法。锂钴氧和锂锰氧正极材料表面包覆后的循环性能,特别是高温下的循环性能可以得到有效的改善。对于LiFePO4来讲,表面包覆主要是解决这类正极材料导电性问题。文章综述了国内外锂离子电池材料表面包覆的研究现状,提出了作者对将来研究方向的一些看法和建议。     

复合导电添加剂对磷酸铁锂电池性能的影响

磷酸铁锂基锂离子电池由于具有高的安全性能和优异的循环性能是新能源领域的研究热点。而磷酸铁锂材料本身导电性差,在实体电池制作过程中容易出现内阻较大和倍率性能不佳等问题,因此需要研究导电添加剂组成对电池性能的影响。本文用商业化的LiFePO4、石墨和电解液为主要原料,以碳纳米管(CNT)和导电碳黑(Super P)为导电添加剂,制作了20 Ah容量兼倍率型的磷酸铁锂软包电池。扫描电镜(SEM)分析测试表明导电碳黑Super P和CNT分散均匀,可与磷酸铁锂颗粒形成点和线的接触,进而可以提供更多的附加导电通路。应用该复合导电添加剂所制作的磷酸铁锂动力电池具有1.0 mΩ内阻,电池首次效率在91%以上,正极材料克容量0.5C发挥到146.32 mAh·g-1,9C/1C接近100%,倍率性能优异,电芯经过2165周循环电池容量保持率为91.78%,循环性能优秀;而使用常规导电碳SP+KS-6的分容比容量是139.06 mAh·g-1,电池内阻均值为3.25 mΩ,电芯经过2003次循环,容量保持率为87.63%。经过优化实验条件,正极中添加3%SP+1%KS-6+1%CNT复合导电剂的电芯整体性能最佳。     

废旧锂离子电池正极材料中有价金属离子分离回收技术的研究现状

锂离子电池由于具有能量密度高的优点而被广泛应用于通讯、新能源、电动汽车等领域,但随着使用时间的增加,电池容量衰减,影响锂离子电池的使用寿命。因此,回收再利用锂离子电池以实现可持续能源存储已迫在眉睫。本文综述了回收废旧锂离子电池多元体系正极材料和磷酸铁锂正极材料分离提纯有价金属离子的技术方法,并从经济性、环保性、效率性、操作复杂性等方面对所用试剂进行比较,对比各方法的优点和不足。此外,对现阶段最新技术进行总结,并展望了废旧锂离子电池回收技术的未来发展走向。     

固相反应条件对磷酸铁锂电化学性能的影响

以碳酸锂(Li₂CO₃)为锂源, 磷酸二氢铵(NH₄H₂PO₄)为磷源, 草酸亚铁(FeC₂O₄·2H₂O)为铁源, 柠檬酸(C₆H₈O₇·H₂O)为碳源, 采用固相反应法制备橄榄石晶型磷酸铁锂。利用X射线衍射仪, 扫描电子显微镜, 能谱仪, 比表面积分析仪和电化学测试等设备和方法对磷酸铁锂材料的物相组成、结构、形貌和电化学性能进行表征, 研究煅烧温度和保温时间对磷酸铁锂电化学性能的影响, 并通过添加碳对试样进行包覆改性。结果表明, 在煅烧温度为700℃, 保温时间为12 h条件下制备的磷酸铁锂正极材料的电化学性能良好, 碳包覆能有效改善电极材料的性能。包覆碳后的磷酸铁锂电极材料在0.2C充电电流密度下首次放电比容量可达319.2 mAh·g-1; 在1C充电电流密度下循环100次后, 放电比容量保持在168.1 mAh·g-1。     

锂离子电池LiFePO4正极材料的掺杂改性研究进展

锂离子电池因其长的循环寿命和高能量密度被广泛地研究,橄榄石LiFePO_4被认为是最具前景的正极材料之一。但较低的本征电导率和锂离子扩散系数限制其广泛应用,各种各样的方法用来改善其性能,离子掺杂被认为是最有效的方法。文章总结了近年来在Li-位、Fe-位、O-位和多元掺杂对LiFePO_4改性的试验研究和理论计算研究,证明合适的离子掺杂在合适的位置能够有效改善其电化学性能。     

层状Ni-Mn基锂离子电池正极材料进展

层状Ni—Mn基锂离子电池正极材料具有层状结构镍酸锂(LiNiO2)的高比容量以及尖晶石型结构锰酸锂(LiMn2O4)的高安全性、低价格等特点，是最有可能代替或部分代替LiCoO2的新型正极材料用于小型锂离子电池，同时也可望用作低成本、高安全性和大容量动力型锂离子电池的正极材料。本文综述了层状Li—Ni—Mn—O系化合物和LiNi1/3Mn1／3Co1/3O2的合成工艺、结构特点和电化学性能，阐述了层状Ni—Mn基锂离子电池正极材料的发展、研究开发现状和应用前景。     

磷酸铁锂正极废料的热分离及其再循环利用

磷酸铁锂正极废料的传统回收过程存在资源消耗巨大、步骤繁琐、产生二次污染的问题。采用无水乙醇作为溶剂，对磷酸铁锂正极废料进行热溶，实现了活性物质与集流体的无损、有效分离，并对不同煅烧温度下LiFePO₄再生正极材料的物相结构及电化学性能进行了表征。结果表明，不同温度下煅烧所得再生LiFePO₄正极材料均为纯相，在450℃下预烧4 h,接着在650℃煅烧10 h的正极材料显示出最大的衍射峰强度。室温下，在2.5～4.3 V电压区间内，恒流充放电测试结果表明，经650℃煅烧10 h的正极材料呈现出137.8 mA·h/g的最大放电比容量，经100次循环后容量保持率为92.8%,库仑效率接近99%。该正极材料的电化学交流阻抗谱也表现出130Ω的最小电荷转移阻抗。这一无水乙醇热溶法也为同类材料的回收提供了一个新的分离思路。