水热法合成纳米LiFePO_4材料

采用水热法合成纳米Li Fe PO4材料并研究了反应溶液p H值和温度对Li Fe PO4材料颗粒形貌、微观结构和电化学性能的影响。控制Li∶Fe∶P摩尔比为3∶1∶1,按照先混合Li OH与H3PO4溶液后加入Fe SO4溶液的投料顺序,在溶液p H值为6.0以上可以得到结晶度好且比容量较高的纳米级Li Fe PO4材料。p H为6.0和180℃条件下得到的是Li Fe PO4纳米薄片,调整反应溶液p H值为中性和弱碱性,或控制反应温度在140℃以下或者200℃以上,Li Fe PO4材料可能是方形或者形貌不规则的纳米颗粒。电化学测试结果表明,颗粒形貌方形或者不规则的Li Fe PO4材料大电流放电性能优于薄片状纳米材料。     

水热法合成LiFePO4/C低温性能研究

以磷酸锂为锂源,葡萄糖为碳源采用CTAB模板水热法合成LiFePO4/C材料.采用XRD、SEM、TEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性.结果表明:添加2％的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,经600℃,2h固相烧成,得到的样品颗粒大小均匀,颗粒形貌为片状颗粒的聚集体,具有较小的交流阻抗和良好的低温充放电性能.     

蔗糖的添加对磷酸亚铁锂形态与性能的影响

以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵和蔗糖为原料,固相烧结和机械球磨相结合制备LiFePO4/C复合材料。X射线衍射结果显示:合成的LiFePO4/C物相单一、纯正,而未添加蔗糖直接合成的LiFePO4存在着杂相;扫描电镜、透射电镜表征表明:合成的磷酸亚铁锂结晶度较高、粒度分布较均匀、晶粒完整;充放电性能测试显示:LiFePO4在0.05C电流密度下充放电,其初始放电比容量仅有83mAh/g,而包覆6.8%(质量百分数)导电碳的LiFePO4/C复合材料,其比容量高达128mAh/g,即使在0.5C高倍率充放电仍保持108mAh/g。结果表明LiFePO4/C复合材料具有更优异的电化学性能。     

充电电压上限对磷酸亚铁锂电化学性能的影响

使用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗方法研究了充电电压上限对橄榄石型正极材料磷酸亚铁锂的电化学嵌脱锂性质行为的影响。发现在3.5～4.5V的范围内,充电电压上限对磷酸亚铁锂的放电比容量影响不大,但高电位条件下易于引发电极过程的副反应,造成电极界面电阻增长,对电极的倍率性能不利。充电电压上限控制在3.7～3.9V之间电极表现出最佳的电化学性能。     

烧结气氛对水热法合成磷酸铁锂材料的影响探究

以抗坏血酸作为还原剂,采用水热法合成了LiFePO4/C复合材料,探究了烧结过程中还原性气氛对材料结构以及电化学性能的影响。制备的材料采用X射线电子衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)来进行表征,并采用循环伏安以及充放电实验来测试材料的锂离子扩散系数和材料容量。结果表明:还原性气氛烧结得到的材料具有更高的容量和更大的锂离子扩散系数,其主要原因在于还原性气氛有利于材料颗粒粒径缩小以及热解炭的形成。采用BET测试表明在含氢气气氛下以及纯氩气气氛下烧结得到的材料的比表面积分别是19.2m2·g-1以及6.6m2·g-1。     

LiFePO4的水热法制备及改性研究

采用水热法合成了LiFePO4,并通过掺碳得到了LiFePO4/C.XRD和SEM的结果表明:LiFePO4和LiFePO4/C样品具有纯度高、粒径小、形貌规则等优点;以0.1 C倍率放电,它们的首次放电比容量分别为132.9 mAh/g和150.3 mAh/g;循环50次后,平均每次衰减分别为0.478 mAh/g和0.212 mAh/g.     

纳米棒状磷酸铁锂的合成及电化学性能

采用水热法合成了LiFePO4正极材料,并用X射线衍射、红外、扫描电子显微镜、恒电流充放电测试等方法对样品进行结构表征和电化学性能测试.结果表明:样品具有单一的橄榄石结构,呈棒状形貌,长200～600 nm,直径约100～200 nm.室温下以0.1 C倍率恒流充放电,首次放电比容量达到141.3 mAh/g,30次循环后,放电比容量为114.9 mAh/g.     

溶胶凝胶法制备磷酸亚铁锂的研究

研究了溶胶凝胶法制备磷酸亚铁锂,探讨了不同锂源、不同胶溶剂、烧结时间及金属离子的掺杂改性对合成材料的充放电性能影响。利用XRD分析产物的晶型结构为橄榄石型磷酸亚铁锂,SEM观察材料的形貌及粒径发现,掺杂金属离子能有效控制颗粒长大。采用循环伏安和电化学阻抗简单分析材料的电化学性能,得知以氢氧化锂为锂源,蒸馏水为溶剂,烧结18 h合成的样品可逆性好,电阻小,极化小,电极反应速度大,容量高。     

不同反应体系水热合成的LiFePO4/C的性能

添加表面活性剂,采用水热法合成正极材料碳包覆的磷酸铁锂(LiFePO4/C),用傅立叶红外光谱(FT-IR)、XRD、热重(rG)、SEM、恒流充放电和电化学阻抗谱等进行分析.制得的LiFePO4/C材料纯度高、粒径小且形貌较规则.使用不同表面活性剂制备的LiFePO4/C颗粒具有不同的形貌和粒径.使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)高分子和聚乙二醇(PEG-400)低分子制备的LiFePO4/C材料,在2.0～4.2 V充放电,0.1C首次放电比容量分别为154.1 mAh/g和145.6 mAh/g;循环24次,0.5C时的容量保持率分别为71％和75％,1.0C时的容量保持率分别为65％和62％.     

磷酸亚铁锂和钛酸锂电池并联系统研究

通过对于磷酸亚铁锂电池和钛酸锂电池并联系统环流现象和电流不均衡现象的研究,提出了基于Unnewehr模型的电池并联系统模型,以此为基础建立了均流控制电路,最后用MATLAB进行了仿真模拟。     

盖帽结构对LiFePO4动力电池性能的影响

以磷酸铁锂(LiFePO4)、中间相碳微球为正、负极材料,采用功能性电解液,制备了10 Ah铝壳磷酸铁锂动力电池,研究了一体式盖帽和非一体式盖帽对电池的性能影响.结果显示,采用一体式盖帽的电池,平均内阻为2.0 mΩ,最大放电倍率10 C,最大充电倍率为5C,5C倍率常温循环600次后容量保持率为86.4％;采用非一体...     

三维多孔结构磷酸铁锂电极的制备及性能

以泡沫镍为集流体,制备三维多孔结构的磷酸铁锂(LiFePO4)电极,以改善LiFePO4的高倍率性能.与传统采用铝箔集流体的LiFePO4电极相比,三维多孔结构LiFePO4电极的高倍率充放电性能更好,以5.0C的电流在2.5～ 3.8 V放电,比容量达101.7 mAh/g.循环伏安和交流阻抗测试的结果表明:三维结构...     

无模板水热合成LiFePO4/C的低温性能

以LiOH、H3PO4和FeSO4为原料,用无模板水热法合成LiFePO4,与葡萄糖混合后热处理,得到正极材料LiFePO4/C.XRD、SEM测试结果表明:在无模板剂或表面活性剂的条件下,水热合成法可制得纯相、颗粒细小且分散良好的LiFePO4晶体.产物在2.3～4.2 V循环,23℃时的0.20 C首次放电比容量为...     

水热制备不同形貌磷酸铁锂国内研究进展

LiFePO_4由于安全性能好、热效率低、循环性好、绿色环保、成本低等优点,成为锂离子动力电池最具潜力的正极材料。目前。通过不断优化制备工艺来调控材料的粒度与形貌,获得具有高性能的电极材料已成为LiFePO_4正极材料的研究热点,其中,溶剂极性、溶液浓度、配体种类、pH值、反应温度和反应时间都是影响产物组成、结构、颗粒大小和形貌的主要因素。综述了球形、棒状和片状等不同形貌的LiFePO_4材料的水热制备工艺及国内研究进展,并分析了各种工艺参数对材料形貌和电化学性能的影响。     

高温固相法合成Li0.98M0.02Fe0.95V0.05PO4/C的电化学性能

通过高温固相法合成锂离子电池正极材料Li0.98M0.02Fe0.95V0.05PO4/C(M=Mg、Ti、Al、Ni、Zr、Mo和Mn),用XRD、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究了产物的性能.金属掺杂后的材料,首次充放电比容量均高于未掺杂的纯相材料.在室温下,掺杂Mg的材料在4.2～2.4 V充放电,0.1C首次放电比容量可达154.1 mAh/g,且高倍率充放电比容量高于纯相材料,循环性能稳定,具有较好的电化学性能.     

不同溶剂中电化学合成LiFePO4/C及性能

以无水乙醇、纯水为溶剂,蔗糖为碳源,采用电化学法合成LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及充放电性能测试等方法对其晶体结构、微观形貌和电化学性能进行分析研究.结果表明:LiFePO4/C具有单一的橄榄石型晶体结构.其中在无水乙醇溶剂中合成的LiFePO4/C复合正极材料...     

不同聚乙烯醇用量水热还原合成LiFePO4/C

以聚乙烯醇(PVA)为还原剂、FePO4为铁源,水热还原合成LiFePO4/C,分析了PVA用量对产物形貌和性能的影响。XRD、XPS、红外光谱及SEM分析表明:在水热条件下,PVA能完全将三价铁还原为二价铁,得到橄榄石结构的LiFePO4。产物的形貌因PVA用量的不同略显差异。电化学性能测试表明:随着PVA用量的增加,产物的电化学性能提高。PVA用量为3.0 g的产物,在2.0~4.5 V的0.1C首次放电比容量为160.8 mAh/g,以5.0C循环50次,容量保持率为96.9%。     

碳包覆磷酸铁锂的微波合成及电化学性能研究

研究了碳包覆磷酸铁锂的微波合成,对制备的LiFePO4-C产品的电化学性能进行测试与表征。实验结果表明,微波合成的碳包覆LiFePO4-C首次放电比容量达到140mAh/g,LiFePO4-C样品的循环性能在10次使用周期内比容量曲线稳定在135mAh/g以上。碳包覆有效地提高了LiFePO4的导电性能,提高了LiFePO4的实际比容量。微波作用下碳包覆LiFePO4没有引起晶型的变化,是一种很有前景的提高LiFePO4电化学性能的改性方法。     

水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的工艺研究

研究了水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的机理,分析了改变实验条件(反应时间、反应温度、溶液PH值、前驱物及前驱物的化学比等)对反应产物的影响,提出由于水热法的密闭性造成反应过程中氧分压只能通过扩散来得到补偿从而影响生成物中钡空位的浓度进而阻碍生成物向四方相转化的进程。通过对改变反应时间所得产物的X-RD和IR分析验证了理论分析的结果