高热稳定性α-氧化铁的宏量制备及其电化学性能研究

氧化铁（Fe₂O₃）是一种重要的n型半导体材料,被广泛应用于染料、废水处理、光催化和锂离子电池等领域。采用水热法合成了不同直径大小的片状结构的α-氧化铁,其中大尺寸的片状α-氧化铁在1 000 ℃仍能保持原有的表观颜色和形态,证明了其具有高热稳定性,在油漆、染料等领域具有较大的应用潜力。研究了氢氧化钠与三氯化铁溶液浓度及其混合顺序对α-氧化铁材料性能的影响,并且分析了片状α-氧化铁的带隙、锂离子电池性能及粉体表观颜色与颗粒尺寸的依赖关系。结果表明,通过调整氢氧化钠溶液的浓度和氢氧化钠与三氯化铁的滴加顺序可以得到不同尺寸的片状α-氧化铁,α-氧化铁的颜色随着其颗粒尺寸的增大而加深,带隙随着颗粒尺寸的减小呈现上升趋势,并且纳米级颗粒相对于微米级颗粒会提高锂离子电池的实际容量。该研究有助于研发α-氧化铁的宏量制备工艺及发掘其在电化学、陶瓷釉料、颜料等方面的应用,对降低传统能源活动的碳排放、推动中国早日实现“双碳”的国家目标具有重要的意义。     

锂离子电池电极颗粒分布对电化学性能影响的分析

活性材料颗粒尺寸分布是锂离子电池电极的重要参数之一,对电池的电化学性能具有重要影响。基于多颗粒模型,本文对锂离子电池的电化学性能进行模拟和预测,分析了粒径分布对放电过程的影响,阐明了不同尺寸颗粒在整个放电过程中的作用以及不同尺寸颗粒间的相互作用。研究表明:在放电前期,锂离子的嵌入反应主要发生在小尺寸颗粒上;在放电后期,小尺寸颗粒嵌入的锂离子已接近饱和,电化学反应将在不同尺寸颗粒表面间转移,锂离子的嵌入反应主要发生在大尺寸颗粒上。因此,在电池制造中,均匀的电极活性材料粒度分布将有助于避免放电后期电极颗粒不均匀所引起的极化现象。     

山东大学化学化工研究所二次锂离子电池正极材料钴酸锂的研制通过省级鉴定

11月 5日 ,山东大学盐化学化工研究所“二次锂离子电池正极材料———钴酸锂的研制与开发”项目通过省级鉴定。钴酸锂 (ＬｉＣｏＯ2 )是二次锂离子电池的正极材料之一。二次锂离子电池因其具有工作电压高、重量轻、比能量大、自放电低、循环寿命长、无记忆效应等优点而作为电源有广泛应用。该课题以纳米级四氧化三钴作前驱体 ,采用两阶段高温合成方法制备钴酸锂 ,形成的工艺路线短 ,产品质量稳定 ,无环境污染。制备的材料外形为片状颗粒 ,分散良好 ,具有良好的可供锂离子脱嵌的层状结构和良好的循环稳定性。产品主要技术指标达到国内领先水…     

一种针状纳米级二水磷酸铁的制备与表征

本文涉及一种纳米级二水磷酸铁的制备方法,属于锂离子电池正极材料制备技术领域,其制备特征是以一定体积浓度的盐酸溶液作为反应的底液,将一定浓度的铁盐水溶液和一定浓度的磷酸盐水溶液以一定的进料速度输入到反应底液中,搅拌反应,滴加完全后在一定温度下陈化一定时间,经过滤、洗涤、喷雾干燥,即得到颗粒团聚的磷酸铁,该纳米电池级磷酸铁经XRD分析,结果显示为单斜晶体;经电镜扫描分析测定其大小为100～200nm,比表面积达到了约40㎡/g,二次颗粒为2-5μm。     

锂离子电池大电流放电过程模拟研究

随着锂离子电池的广泛应用,电池以更大功率、更高倍率运行的需求日益迫切,探索锂离子电池大电流运行时的电-热行为及内部关键参数演化十分必要。建立了锂离子电池的电化学-热（ECT）模型和电池材料的热滥用模型,模拟了方形单层LiCoO₂/C电芯在不同放电电流下的电-热行为,对比分析了电池分别以1C和14C倍率放电时电池内部关键电化学参数的演化过程。结果表明：随着放电电流增加,电池内部积聚的热量会引发材料的放热反应,有引发电池热失控的可能性;大电流放电过程电解液中锂离子浓度、输运电流密度、过电势、电解质电势和固相颗粒表面的锂离子浓度波动较大,在电池内部相关区域形成了明显的浓度差、密度差和电势差。     

朗盛为锂离子电池研发定制氧化铁颜料

2012年12月14日,特殊化学品集团朗盛宣布为锂离子电池的正极材料开发出了一系列氧化铁产品。由于该系列产品具有良好的形态特征和高反应性,因而非常适用于电动车领域。该领域最新的研发产品是定制的氧化铁Bayoxide E B 90。Bayoxide产品线包括各种不同颗粒规格、晶体形状、结构和纯度的特殊氧化铁以满足客户不同的需求。这些产品可以协助制造商生产出高性能的电动汽车电池。全世界范围内的交通流量正在迅速增加,而法律对汽车二氧化碳排放的限制日益严格。所有的大     

α-氧化铁材料的制备及应用进展

介绍了α-氧化铁的制备及其形貌控制、颗粒大小等方面的研究进展,综述了α-氧化铁在催化、吸附、电极材料、磁性材料、生物医药等领域的应用现状。分析了目前α-氧化铁研究存在的问题并展望未来的发展趋势。     

α-氧化铁材料的制备及应用进展

介绍了α-氧化铁的制备及其形貌控制、颗粒大小等方面的研究进展,综述了α-氧化铁在催化、吸附、电极材料、磁性材料、生物医药等领域的应用现状。分析了目前α-氧化铁研究存在的问题并展望未来的发展趋势。     

利用静电纺碳纳米纤维网制作锂离子二次电池的正极材料

利用聚合物溶液,通过静电纺以及热处理,制备了碳纳米纤维电极。这种电极具有较大的可及表面积(纤维尺寸处于纳米级范围)、高碳纯度(无粘结剂)、相对较高的电导率、结构完整性、薄纤维网外观形态、较大的可逆容量(约450mAh.g-)1以及基本呈线性的电压分布。可以想象,由于锂离子在这种活性材料里显著减小的扩散通道,该种新型碳材料将会成为制作大功率锂离子电池阳极材料(需要较高的电流)的理想候选材料。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。     

微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4的制备

采用溶胶-凝胶法制备微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4,并用扫描电子显微镜(SEM)、能谱、X衍射、红外光谱等表征手段进行分析,结果表明已成功制得微米级锂离子电池正极材料LiCe0.02Mn1.98O4。     

LiFePO4锂离子电池的数值模拟：正极材料颗粒粒径的影响

LiFePO₄（LFP）作为正极材料时,锂离子电池安全性高且循环寿命长,是目前应用最广泛的正极材料,但其电池倍率性能较差。提升倍率性能的有效手段之一是将LFP材料颗粒纳米化,但材料纳米化过程中颗粒粒径减小对于锂离子电池充放电过程中锂在固液相的扩散及表面电化学反应的影响机制仍缺乏清晰的认识。采用锂离子电池的准二维模型,模拟锂离子电池的放电过程,定量研究了正极材料颗粒粒径对锂离子电池倍率性能的影响,分析了固液相扩散速率与电化学反应速率受LFP材料颗粒粒径的影响程度。研究结果表明：电极材料中固相扩散阻力是锂离子电池电化学性能的主要限制因素。小粒径的LFP作为正极材料时,电极材料内的金属锂的迁移路径较短,同时颗粒与电解液的接触面积增加,界面的电化学反应速率较快,放电倍率对于锂离子电池性能影响较小;大粒径的LFP作为正极材料时,电极材料内的金属锂扩散路径的增加和较高的固相扩散阻力限制了界面的电化学反应速率,导致锂离子电池的倍率性能显著降低。LFP材料的纳米化可以有效减小固相扩散阻力,提升锂离子电池的倍率性能。     

一种以碳量子点为晶种制备Sb纳米颗粒的方法

阳极材料是锂离子电池及钠离子电池的重要组成部分,其性能的好坏不仅直接影响电池的性能,而且在降低电池成本、实现电动汽车产业化方面具有十分重要的现实意义。锑(Sb)因其具有较高的理论比容量而备受关注,其比容量可达660 m Ahg~(-1),被认为是最有应用前景的阳极材料。我们这里报道一种制备Sb纳米颗粒的新方法,通过在油胺(OM)溶液中以碳量子点(CDs)为晶种、OM为还原剂,通过将三氯化锑(SbCl_3)还原而得到Sb纳米颗粒。该合成方法比之前报道的在有机溶剂中合成的Sb纳米颗粒的方法具有反应温度低,操作流程简单,实验成本低等优点。     

CNT@SnO_2@C纳米复合物的制备及其储锂性能

为改善锂离子电池负极循环性能,提高其安全性和稳定性,制备了氧化锡-碳锂离子电池负极材料。以有机聚合物碳纳米管(PNT)为前驱物骨架、沸石咪唑骨架材料-8(ZIF-8)为碳基修饰材料、纳米片状氧化锡为主体材料,合成出一种CNT@SnO_2@C纳米复合物,该材料的比表面积为125. 6 m~2/g。在作为锂离子电池负极材料应用时,2 A/g电流密度下循环600次,容量依然可以保持在878 mAh/g,具备优异的高比容量和持久的循环性能。     

欧洲研究高抗拉强度碳纤维锂电池材料

正日前,有消息称来自瑞典的研究人员正在探索研制可用于电动汽车的碳纤维锂电池电极材料,该材料具有非常高的抗拉强度。该碳纤维锂电池电极材料将被用于电动汽车的多功能锂离子结构电池。其中,多功能锂离子结构电池能够将电池储能物质集成到汽车车身中。由于碳纤维材料具有非常高的抗拉强度和极限拉伸强度,并且其还具有非常强的锂离子集成能力。因此,碳纤维材料常被用作锂离子电池中的结构电极。     

电子束辐射技术制备纳米氧化铁

以2MeV 10mA GJ-2-Ⅱ电子加速器作为放射源,采用新型电子束辐射技术来制备纳米氧化铁材料.该制备是在常温常压下进行且不需要任何催化剂.通过实验发现,溶液pH为6.54,辐照剂量达到300 kGy为最佳的实验条件.通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)分析了α-Fe2O3的结构、形貌及其粒径.X射线衍射谱表明辐射法制备的α-Fe2O3纳米颗粒具有六面体结构,结合Scherer公式近似计算出颗粒的晶粒径为30～60 nm.从TEM照片可以看出,辐射法制备的纳米氧化铁颗粒形状为球形,分散均匀,平均粒径为30～60 nm.FTIR谱图显示辐射法制备的粉末出现了两个谱带V1和V2,两个谱带相应的波数为536.57和460.09 cm-1.这正是属于α-Fe2O3的特征吸收.实验结果说明电子束辐射技术是一种制备纳米氧化铁的有效的方法.     

TiNb2O7@N-C纳米复合材料的制备及储锂性能研究

以1-乙基-3-甲基咪唑二氰铵为氮碳源,利用溶胶-凝胶法一步制得TiNb_2O_7@N-C纳米复合材料。采用X-射线衍射仪、扫描和透射电镜、恒流充放电等手段进行表征分析。TiNb_2O_7@N-C纳米复合材料的颗粒尺寸约50nm,并且颗粒表面均匀包覆着厚度约为2nm的N掺杂碳层。作为锂离子电池负极,TiNb_2O_7@N-C纳米复合材料表现出优异的倍率储锂性能:在30C时的容量达到200mAh/g。因此,TiNb_2O_7@N-C纳米复合材料是一种具有应用前景的高功率负极材料。     

高耐热陶瓷涂覆锂离子电池隔膜研究进展

氧化铝外观为一种白色、粉末状,无杂物。分子式为α-Al_2O_3。氧化铝材料具有耐高温性、耐火性能优等特点,可以满足作为锂离子电池隔膜的涂覆材料的要求,从而可以达到锂离子电池对隔膜高安全性的要求。本文介绍了一种高耐热陶瓷涂覆锂离子电池隔膜的制备方法及涂覆陶瓷浆料后锂离子电池隔膜的微观结构、耐热收缩、机械强度等性能。     

核壳结构α-Fe_2O_3锂离子电池阳极材料制备及应用

以甘氨酸作为结构导向剂,通过一步合成溶剂热法制备了新型的胶体核壳结构α-Fe_2O_3。胶体核壳α-Fe_2O_3的结构单元(壳和核)是纳米盘状的α-Fe_2O_3,而纳米盘由α-Fe_2O_3纳米粒子组成。以制备的核壳结构材料作为锂离子电池阳极材料的活性物质,组装成锂离子电池进行测试,电池在180圈循环时仍具有1437.2 m A·h·g~(-1)的放电比容量和1425.7 m A·h·g~(-1)的充电比容量,表明核壳α-Fe_2O_3胶体呈现出高的锂存储容量和倍率性能。独特的核壳状胶体结构,较大的活性物质与电解液接触面积和快速的锂离子扩散能力可能是该材料具有优异性能的关键因素。     

金泰电池公司钴酸锂受青睐

以开发生产锂离子电池正极材料钴酸锂、高品质电池级电解液和锂离子电池电解液等为主的安徽铜陵金泰电池材料有限公司，用高新技术引领企业发展，把握市场竞争的主动权。安徽省科技厅日前对该公司在国内首次开发成功的“控制梯度熔盐热氧化法生产高密度、大颗粒、低衰减钴酸锂”项日进行鉴定，认为这一新工艺符合环保要求，产品密度、容量衰减率等主要指标达到国内领先水平。