锂离子蓄电池正极材料LiMn1-xFexPO4的合成与性能

橄榄石型LiMn1"xFexPO4在不同的条件下通过固相反应法合成,这些条件包括不同的烧结温度(600℃,550℃,500℃),不同的掺铁量x(x=0.1,0.2,0.3,0.4),不同的研磨方式以及是否掺碳。得到样品的结构和形貌通过X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)来表征,充放电性能通过电化学手段进行测试。XRD结果表明,手工研磨合成的产物含有杂相,而机械球磨条件下合成的产物都形成了纯相。随着掺铁量的增加,衍射峰的强度没有明显的变化,而随着烧结温度的升高,衍射峰强度增大,峰变尖锐,物相趋于完整。SEM结果表明,掺碳能很好的抑制颗粒的生长。电化学测试表明,当掺铁量x=0.3时,采用机械球磨混料,在600℃烧结而成的掺碳橄榄石型LiMn0.7Fe0.3PO4性能最好,获得了高达130mAh·g’1的可逆容量。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的研究进展

从制备方法、比容量、循环性能、高温性能等几方面对近年来有关LiMn2 O4尖晶石的研究作了综述。烧结温度、氧分压及冷却速度是影响高温固相反应产品性能的关键因素 ,软化学合成方法具有一些固有的优点 ;合成高n(Li)∶n(Mn)比的Li1 +xMn2 O4、对LiMn2 O4进行化学嵌锂、或同时利用 3V +4V两个平台的容量可以提高比容量 ;以低价金属离子掺杂、阴 /阳离子同时掺杂、或合成非整比化合物可以改善循环性能 ;过渡金属的掺杂还将改变充放电曲线 ,导致容量向高电位区转移 ;锰的溶解及其引起的结构变化是导致高温下锂锰尖晶石容量衰减的原因。     

锂离子电池正极材料LiMnPO4的研究进展

橄榄石结构的LiMnPO4材料具有安全性好、循环稳定性好、较高电压平台4.1V(Li/Li+),较高可逆容量、成本低廉、绿色环保等优势,在锂离子储能电池和动力电池领域具有广泛应用潜力。总结了制备LiMnPO4的方法,包覆改性LiMnPO4的各种碳源和各种掺杂金属离子的优劣,指出了LiMnPO4工业化应用所面临的主要问题。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的合成研究

采用高温固相法合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,研究了反应温度、时间对合成产物的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所得样品的晶体结构、表面形貌等进行分析研究。实验证明,反应温度和反应时间对产物结构和性能有较大影响,其中,650 ℃下焙烧20 h合成出的样品电性能最佳,以0.1 C充放电,首次放电容量为111.6 mAh/g。     

锂离子蓄电池正极材料 L iNixCo1-xO2 --合成及电化学性能

采用Ni(OH)2、Co(OH )2及LiOH*H2O为原料合成锂离子蓄电池正极材料LiNix [ WTBZ〗Co1-xO2(0≤x≤1).XRD测试表明,随n(Ni)∶n(Co)的逐渐降低,晶胞参数a、c、V明显减小,原因是LiNixCo1-xO2晶胞中有部分Ni3+和Co3+取代部分Li+应占据的位置.SEM分析表明,产物颗粒基本均匀,一次粒子颗粒间的边界较明显,粒径分布为 1～10 μm,平均粒径为4.62 μm.合成材料的充放电性能较好,LiNi 0.3Co0.7O2的首次充电容量达到156 mAh/g.     

锂离子蓄电池正极材料LiVxFe1-xPO4的制备和性能

为提高锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的充放电性能,用V对LiFePO4进行掺杂。研究了V掺杂量对LiFePO4性能的影响,在LiVxFe1!xPO4(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.10)材料中,LiV0.05Fe0.95PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能,用80mA/g的电流进行充放电时,首次放电容量为130.429mAh/g,循环20次后为131.196mAh/g。     

尖晶石LiMn2O4正极材料的研究进展

分析尖晶石锰酸锂(LiMn₂O₄)正极材料的结构和充放电机理,并对常见的制备方法,如高温固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、熔盐燃烧法、水热合成法和液相无焰燃烧法等进行介绍。分析尖晶石LiMn₂O₄的容量衰减机理,指出在循环过程中,发生的Jahn-Teller效应、锰溶解歧化反应、氧缺陷和有机电解液分解等现象是制约商品化应用的瓶颈。对尖晶石LiMn₂O₄的改性策略进行总结归纳,元素掺杂、表面包覆、显微结构控制和合成工艺的优化,可提高整体循环性能。     

锂离子电池正极材料LiMnPO4研究进展

LiMnPO4具有较高的电极电势、能量密度和较好的电化学稳定性,是最有应用价值的锂离子电池正极材料之一。综述了LiMnPO4的晶体结构,制备方法和掺杂研究,提出了目前存在的问题,并对其前景进行了展望。     

锂离子蓄电池新型正极材料LiFePO4的研究进展

锂离子蓄电池正极材料的研究正在向低成本、有利于环保、高比能量、高循环特性的方向发展,橄榄石型磷酸铁锂LiFePO4颇受关注。重点介绍了近年来LiFePO4的各种制备方法和充放电机理,以及为提高该材料的电化学性能进行的掺杂改性研究,并对其发展前景做出了展望。LiFePO4理论比能量为170mAh·g-1,电压3.5V(vs.Li/Li ),环境友好,成本低廉,热稳定性较好,适合作为锂离子蓄电池的新型正极材料。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的研究进展

锂离子蓄电池正极材料的研究正在向高比能量、长寿命、低成本、环境友好的方向发展。橄榄石型LiFePO4近年来引起注意。由于它具有170mAh/g的理论比容量和约3.5V的电压、较好的常温和高温稳定性、低廉的成本和优良的环保性能,有望作为大型移动式锂离子蓄电池的正极材料。对该材料的特性及研究情况进行了较为全面的总结,重点介绍了其结构特点与性能的关系,以及国外为改进其综合性能而进行的有关研究:(1)LiFePO4制备方法(包括高温固相合成法和低温液相合成法);(2)导电性物质的修饰以提高其在大电流密度下的比容量;(3)常温和高温贮存稳定性的实验;(4)LiFePO4的离子导电性和电子导电性。     

锂离子蓄电池正极材料LiNi1-yCoyO2的合成及性能

采用球形氢氧化镍的生产工艺合成了Ni1-yCoy(OH) 2 (0≤y≤ 0 .5 )共沉淀前驱体 ,利用该前驱体和锂盐一同焙烧后得到系列LiNi1-yCoyO2 固溶体。该方法避免了共沉淀时胶体的生成 ,而且与普通高温固相产物相比 ,烧成后的Li Ni1-yCoyO2 产物不仅保持了前驱体的原有形貌 ,而且具有更优良的电化学性能。通过电化学性能测试、SEM及X射线衍射等分析方法 ,我们系统研究了不同Co含量对材料电化学性能、结构以及前驱体形貌的影响。随着Co含量的增加 ,材料粒度逐渐降低 ,颗粒形貌由球形变为不规则形状 ;并且LiNi1-yCoyO2 材料的充放电及不可逆容量、放电电压均随Co含量的增加而呈降低趋势。当 0 .10≤y≤ 0 .2 0时 ,材料比容量可达 190mAh/g以上 ,且循环性能最优     

亚微米级正极材料LiMn2O4的合成

采用合适的初始原料 ,利用微波加热技术合成锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2 O4。XRD及SEM测试结果表明 ,微波法不仅具有合成速度快 ,有效节约能源 ,而且颗粒度达到亚微米级并分散均匀。无需对材料进行任何机械研磨 ,有效克服了传统合成工艺颗粒度大、电化学活性点较少的缺点。电化学性能测试表明 ,微波法合成的样品同时具有电化学容量高 ,放电平台高 (约 3 9V)等优点 ,具有较好的推广应用前景     

以MnPO_4/辛二胺为前躯体合成正极材料LiMnPO_4/C

先通过沉淀法制得MnPO_4/辛二胺前驱体,然后引入LiNO_3高温煅烧得到LiMnPO_4/C复合材料。使用X射线衍射和扫描电子显微镜表征了LiMnPO_4/C相态和形貌,并通过组装模拟半电池测试了材料的电化学性能。结果表明:通过这种方法得到了纯相的LiMnPO_4/C,材料颗粒尺寸范围在10nm~30nm,并有部分碳膜能够均匀包覆在材料表面,从而增加了材料的导电性。充放电测试0.05C放电比容量达120.1mAh/g,0.1C循环15圈后容量仍保持在110mAh/g左右。本文首次提出了以MnPO_4/辛二胺为前驱体合成LiMnPO_4正极材料的方法,为得到高性能的LiMnPO_4提供了新的研究途径。     

磷酸铁锂正极材料掺杂改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂具有价格低廉、稳定性好、环境友好和安全性能高等优势,被认为是在动力电车和混合动力电车上很具应用前景的下一代锂离子电池正极材料。但是较低的电子电导率和离子扩散速率限制了磷酸铁锂的商业应用。在众多改性方法中,掺杂是最有效的方法之一。综述了Li Fe PO4掺杂改性的研究进展,并展望了掺杂技术的前景。     

锂离子电池用LixMn2O4的高温性能研究

采用固相反应法以工业级原料合成了不同Li/Mn比的3种锂锰尖晶石氧化物,并以循环伏安实验及55℃下的恒流充放电实验考察了Li/Mn比对材料结构和性能的影响。高Li/Mn比的样品具有较好的高温循环性能,原因是①Mn     

锂离子电池正极材料锂铁磷酸盐的研究进展

介绍了锂离子电池新型正极材料锂铁磷酸盐(LiFePO4)的结构和性能特点;阐述了用水热法、高温固相法和共沉淀法制备锂铁磷酸盐的操作方法,以及用扫描电子显微镜分析的结果;提出了锂铁磷酸盐容量衰减的主要机理和解决办法。认为,提高锂铁磷酸盐的电子导电性是目前抑制其容量损失的主要方法。     

氟化尖晶石锰酸锂LiMn_2O_(4-z)F_z锂电池正极材料研究

研究了电动工具、电池车等对安全性和成本要求较高的应用领域所需要的改性尖晶石型LiMn2O4电池正极材料。首先研究了LiMn2O4与LiF混合物的热处理反应过程,采用LiF对预先合成的LiMn2O4进行后处理,并研究了处理温度对材料的比表面积和高温循环性能的影响。结果表明,LiF/LiMn2O4混合体系在500℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;热处理温度越高,形成的材料比表面积大幅度减小,由处理前的2.0m2/g减小为1.1m2/g;600℃条件下处理材料的首次比容量为118.1mAh/g,但是循环30次的容量保持率仍然可以达到89%。     

高倍率型微米级单晶锂离子电池正极材料

主要研究了具有微米级单晶改性正极材料LiMn1.82Al0.18O4的基本物理和电化学性能,并考察了该材料在18650型高功率锂离子电池中的应用。通过扫描电子显微镜法(SEM)照片可看出该材料由平均粒径为6～8μm的具有八面体单晶颗粒组成,比表面积小于0.4m2/g,振实密度可达2.4g/cm3。电化学性能测试表明,样品LiMn1.82Al0.18O4在3.0～4.35V(vs.Li/Li+)充放电电压范围内,可逆比容量可达100mAh/g。以该材料为正极材料的18650型高功率锂离子电池容量可达1000mAh,30C倍率放电容量保持率达到0.2C倍率下的92%以上,具有优异的倍率性能。