纳米NiO负极材料的制备及电化学性能

分别用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在500℃下煅烧2 h,得到NiO。用XRD、SEM、充放电和交流阻抗测试对NiO的结构、形貌和性能进行分析,探讨了嵌脱锂行为。用乳液沉淀法制备的纳米NiO材料更均匀、粒径更小。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V循环,第30次循环时,用乳液沉淀法和直接沉淀法制备的材料的充电比容量分别为427.3 mAh/g、325.0 mAh/g,容量保持率分别为76.9%、39.9%。     

热膨胀剥离法制备石墨烯作为负极材料的研究

以天然鳞片石墨为原料,使用改进的Hummers法制取氧化石墨,再通过热膨胀剥离法制备石墨烯,使用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、循环伏安及恒流充放电测试对样品进行表征,结果表明,所得产品为1~2层的蠕虫状褶皱型石墨烯。在0.2 C下,石墨烯电极首次可逆比容量为1 108m Ah/g,20次循环后可逆比容量稳定在780 m Ah/g附近,在0.5 C下,首次可逆比容量为713 m Ah/g,20次循环后可逆比容量稳定在520 m Ah/g附近。     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能

以酚醛树脂为碳源,采用机械球磨-热解工艺将硅和石墨复合制备出硅碳负极材料。通过XRD、SEM、恒流充放电、交流阻抗表征。结果表明:硅、石墨是以物理方法复合的,复合过程未发生化学反应产生新相。球形硅颗粒与石墨片交错排列,形成具有一些孔洞的网状结构,在一定程度上改善了材料的循环稳定性,以及提高其库仑效率。交流阻抗测试揭示出随着循环次数的增加,电极材料的SEI膜阻抗和电荷传递阻抗变大是造成其循环稳定性和库仑效率降低的主要原因。     

锂离子电池负极材料AB_2O_4的制备及电化学性能

介绍了一类复合氧化物锂离子电池负极材料AB_2O_4(A=Co,Zn,Ni;B=Mn,Co,Zn)。综述了该系负极材料的研究现状,对各种材料的合成方法及电化学性能进行总结和探讨,展望了该系材料的发展趋势。     

CoO制备及作为锂离子电池负极电化学性能

采用电解法和水热法合成了具有不同形貌的Co(OH)2前驱物,再经过氩气下烧结后分别制备成球形和六边形形貌的CoO颗粒。其中,电解法制备的CoO呈球形颗粒形貌,颗粒尺寸在140～180 nm。水热法制备的CoO呈六边形薄片形态,片状尺寸为500～600 nm。由于在CoO的六边形薄片形态中,面心立方结构的高密度(111)晶面呈现六边形大表面,故在电化学充放电过程中表现出更多的活性点与较高反应活性。当作为锂离子电池负极材料时,导致六边形薄片的CoO具有呈现出较高的初始容量和良好的稳定性。     

空心Fe_2O_3微球负极材料的制备及电化学性能研究

以FeCl_3·7 H_2O和尿素为原料,采用水热合成法制备了空心Fe_2O_3微球。探讨不同合成温度对样品形貌的影响,利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)等分析技术对样品的结构、形貌进行了系统的研究,采用恒流充放电等方法测试了材料的电化学性能。结果表明:空心Fe_2O_3微球由二维纳米片自组装而成,当合成温度为200℃时,制备的样品具有良好的电化学性能,电流密度为200 m A/g,首次放电比容量为1 415 m Ah/g,可逆比容量为955m Ah/g,具有较好的循环性能和倍率性能。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料

采用碳纳米管(CNTs)作为锂离子电池负极材料的添加剂,测试了负极材料的电化学性能。结果表明:添加2%(质量比)的CNTs,使负极材料的首次充、放电容量分别提高29.4 mAh/g和45.1 mAh/g,经20次循环,容量未见衰减。这是由于CNTs具有较大的比表面积和较高的储锂能力。     

锡镍合金负极材料的制备及电化学性能研究

在碱性镀液中,用脉冲电镀法制得具有单斜Ni3Sn4结构的锡镍合金负极材料.采用充放电循环实验、X射线衍射光谱法(XRD)、阻抗、环境扫描电镜(SEM)等研究了影响样品电化学性能的因素.实验结果表明,由组成为45 g/L硫酸镍、75 g/L 乙二胺四乙酸二钠、40 g/L酒石酸钾钠、250 g/L焦磷酸钾和40 g/L锡酸钠的镀液制得样品表面含有孔径为200～300 nm的孔洞.在1.5～0.01 V的电压区间,以100 mA/g的电流放电时,该样品第1次循环的放电比容量为764 mAh/g,第50次循环的放电比容量为405 mAh/g.充放电的库仑效率较高.     

二氧化锡/石墨复合负极材料制备与电化学性能

以氯化亚锡和天然石墨为原料,通过化学沉积和高温烧结制备二氧化锡/石墨复合材料。材料表征发现,纳米二氧化锡颗粒(约50 nm)均匀沉积在石墨鳞片表面。纳米二氧化锡颗粒作为储锂母体可有效缓解体积效应。石墨鳞片作为SnO2颗粒的载体,不仅使得SnO2分散更加均匀,还能有效地抑制锡颗粒充放电时发生团聚和粉化,提高材料的循环稳定性。实验分析了不同组成的SnO2/石墨复合材料的电化学性能。结果表明,制备的材料表现出优异的电化学性能,其在100 mA/g的电流密度下循环时,比容量保持在450 mAh/g以上;在2.4 A/g的电流密度下循环的可逆比容量也在230 mAh/g以上。     

氧化锡的硝酸氧化法制备及其性能研究

介绍了采用硝酸氧化法制备锂离子电池负极材料氧化锡的方法以及对其进行硼酸掺杂改性的研究结果。用XRD对材料进行了表征,通过充放电循环实验、交流阻抗等对合成材料进行了电化学性能测试。结果表明,不同煅烧温度处理得到的材料,电化学性能差别很大;其中700℃煅烧得到的SnO2电化学性能最好,首次放电比容量达590mAhg/;硼掺杂后SnO2的循环性能有所提高。     

Sn/TiC锂离子电池负极材料制备及性能

采用直流电弧等离子体法制备了Sn/TiC复合纳米粒子锂离子电池负极材料.采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析Sn/TiC复合纳米粒子的组成和结构.Sn/TiC复合纳米粒子的形貌呈球状颗粒,粒径分布在20～70 nm,TiC与Sn两相均匀分布避免了Sn纳米粒子发生团聚,同时抑制Sn电极的体积变化,提高其电化学性能.随着复合材料中TiC含量的逐渐增加,其电化学性能也逐渐提高.其中Sn/TiC(36％)和Sn/TiC(45％)电极表现出最佳的循环性能(100次循环后比容量分别稳定在380.0和377.1 mAh/g)和倍率性能.     

Zn/ZnS锂离子电池负极材料的制备与性能

将直流电弧法和硫化反应法结合起来制备了Zn/ZnS锂离子电池负极材料,通过调节硫化工艺参数控制Zn粒子的硫化程度、Zn/ZnS组成及ZnS物相,分析了Zn/ZnS负极材料的电化学性能。结果表明,ZnS的含量随温度升高而增加,在低温下ZnS为立方相,随硫化温度的升高,立方ZnS的相对量越来越少,最终全部转变为六方ZnS相。Zn/ZnS负极材料的循环性能随硫化温度的增加而先增加后降低,300℃时样品由Zn、立方ZnS以及少量六方ZnS组成,表现出了最好的循环性能,在500 mA/g的充放电电流密度下,300次循环后其比容量仍为232.1 mAh/g。电化学阻抗谱测试表明,相比于六方ZnS,立方ZnS具有更好的锂离子传导能力。     

锂离子电池SiO/C负极材料制备及电化学性能

以一氧化硅、葡萄糖以及AGP-8石墨为原料,通过行星球磨和后续的高温热解制备SiO/C复合负极材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,经较高温度热处理得到的复合物中含有单质硅材料。复合材料电极电化学测试显示,经1 350℃热处理得到复合材料循环38周后,容量保持率接近100%,这主要源于稳定的材料结构能够在一定程度上承受嵌/脱锂过程中硅体积的变化。     

低温氧化-还原法制备石墨烯负极材料

通过低温氧化-还原法制备了石墨烯(GNS),用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等方法对产物进行分析.用恒流充放电测试,分析了石墨氧化时间、石墨与氧化剂的质量比及氧化石墨超声波处理时间等对GNS嵌脱锂性能的影响.在石墨氧化时间为48 h,石墨与氧化剂的质量比为1.0∶6.0及氧化石墨超声波处理时间为60 min的条件下制得的GNS,电化学性能最好.以74 mA/g的电流在0～3.5 V充放电,首次嵌、脱锂比容量分别为1 574.2 mAh/g和910.4mAh/g,经20次循环,电池达到稳定状态,容量保持率为89％.     

电沉积锡锑合金负极的制备及电化学性能

为了改善锂离子电池用Sn-Sb合金负极的循环稳定性并提高其首次库仑效率,采用电化学共沉积法在Cu集流体上制备了锂离子电池用Sn-Sb合金薄膜负极材料.通过能量散射光谱(EDS)、X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及恒电流充放电实验,研究了电流密度和电沉积时间对Sn-Sb合金相组分、结构、颗粒形貌和电化学性能的影响.电化学测试表明:在电流密度为5 mA/cm2,沉积时间为30 min时,得到的产物中金属间化合物(Sn-Sb相)的含量最高,所制备电极的电化学性能较好.     

溶胶凝胶法制备锂离子电池负极材料钛酸锂

目前Li4Ti5O12已逐渐成为锂离子电池负极材料的研究热点,并有望取代石墨类碳材料成为新一代负极材料。详细介绍了溶胶凝胶法制备Li4Ti5O12负极材料的原理及近几年的研究进展,探讨了现阶段改善Li4Ti5O12电化学性能的研究方向,从投加螯合剂、金属离子掺杂、表面改性、物理/化学辅助法四方面介绍了Li4Ti5O12的研究成果。提出了Li4Ti5O12在相关研究中所出现的疑点和之后改性的研究方向,提出了商业化制备所需解决的关键性问题。     

锂离子电池锡氧化物负极材料的研究进展

锡基氧化物以其高的理论比容量、低成本、低毒性、宽广的实用性成为理想的锂离子电池负极材料,然而在其充放电过程中体积变化较大,影响了电极的循环性能.从锡基氧化物的储锂机理、制备方法和改善锡基氧化物电化学性能的研究等方面,分析总结了近年来锡基氧化物负极材料在结构和形貌、掺杂、制备锡基氧化物复合材料方面的最新进展,展望了其发展...     

SnSb复合负极材料的合成和电化学性能

采用液相化学还原法,制备了锂离子电池用SnSb复合负极材料。通过SEM、XRD和恒流充放电实验,研究了反应溶液浓度对SnSb合金相组成、颗粒形貌和电化学性能的影响;研究了粘结剂PVDF含量对电极循环稳定性的影响。在氯化物和还原剂NaBH4浓度分别为0.04 mol/L和0.10 mol/L时,得到的产物中金属间化合物(SnSb相)的含量最高,制备的电极循环性能也相对较好;当PVDF的含量为10%(质量比)时,制备的电极在200 mA/g的电流下循环稳定性较好。     

Co3O4对铝负极材料电化学性能的影响

以平均粒径为15μm的球状铝粉作基体,采用流变相反应与热处理相结合的方法合成了C o3O 4-Al复合材料,并通过XR D、SEM、粒度分布及充放电循环等手段对材料进行了分析测试。结果表明,采用该法合成的C o3O 4为纳米颗粒,且均匀地包覆在铝球表面。C o3O 4的加入改善了纯铝负极的循环稳定性。当C o3O 4含量为3%(质量分数)时,复合材料的充放电比容量及循环性能最优。     

碳包覆Fe3O4纳米负极材料的制备及电化学性能

以Fe(NO_3)_3·9 H_2O作为铁源、无水葡萄糖为碳源,利用水热法及高温煅烧法制备碳包覆Fe_3O_4纳米颗粒。通过控制不同C/Fe摩尔比,探究其对材料形貌结构及电化学性能的影响。研究表明:当C/Fe摩尔比为10时,碳包覆Fe_3O_4纳米颗粒具有完整的碳包覆结构且分散程度好、粒径均一,具有最优的电化学性能;在100 mA/g的恒定电流密度下循环100次后,可逆比容量为741.5 mAh/g,容量保持率可达65.9%。