铝掺杂对富锂正极材料结构及电化学性能影响

采用共沉淀-高温烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.20Ni0.20-x/2Mn0.60-x/2]AlxO2(x=0,0.03,0.06,0.09),考察掺铝量对材料结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)研究材料晶体结构和元素分布,交流阻抗及电池充放电测试电化学性能。结果表明,铝首先选择固溶在Li2Mn O3中,然后固溶在Li MO2中;掺杂铝导致材料常温下容量显著降低,高温下得到很高的可逆容量;掺杂铝2.5%(质量分数)可以极大提高材料容量保持率,并显著降低首次不可逆容量。     

正极材料锂铁(锰)硅氧化物的研究进展

Li-M(Fe,Mn)-Si-O聚离子系统是下一代安全、廉价的锂离子蓄电池正极材料。综述了Li-M(Fe,Mn)-Si-O系统的结构特征、合成条件、脱嵌机理及表面性能方面的国内外最新进展。并提出了Li-M(Fe,Mn)-Si-O材料改进的方向,通过优化合成条件、纳米碳包覆处理及掺杂改性处理提高材料的电化学性能及电子电导率。     

LiFe_(1-x)Mg_xPO_4/C载流子输运性质的研究

以Mg2+为Fe位掺杂离子,聚乙二醇400(PEG400)为碳源,采用液相法合成了LiFe1-xMgxPO4/C复合正极材料。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、电化学阻抗(EIS)等手段对材料的结构、形貌和载流子的输运性质等进行了表征。考察了掺碳量和掺Mg2+量对于目标化合物的电子电导率和Li+扩散性质的影响。结果表明:掺碳有利于改善材料的电子电导率,掺碳后材料的电子电导率比掺碳前提高了近7个数量级;Mg2+掺杂有利于改善材料的Li+扩散性和离子电导率,掺杂10%(摩尔分数)Mg2+材料的电荷迁移电阻Rct由掺杂前的190 W减小到74 W。     

铝掺杂正极材料Li(Ni0.5Mn0.5)1-xAlxO2的结构和性能

采用一步固相法制备了正极材料Li(Ni0.5Mn0.5)1-xAlxO2,研究了掺杂Al3 对材料结构和电化学性能的影响.X射线衍射分析(XRD)图表明当x≥0.1时样品中有杂质出现.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,各样品粒径分布均匀,x=0.02时样品平均粒径小于150 nm.掺杂少量Al3 能有效提高材料的放电比容量.随着掺杂量的增大,材料的循环性能得到改善.     

正极材料磷酸铁锂的复合掺碳改性研究

以正磷酸铁为铁源,以葡萄糖、乙炔黑为碳源,采用碳热还原法合成橄榄石型磷酸铁锂.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及恒流充放电测试仪分别对合成样品的物相、晶胞参数、表面形貌及电性能进行测试与表征.对比分析了单一碳源掺杂与双碳源复合掺杂对材料结构及性能的影响.研究发现,合成的三组样品均为正交晶系的橄榄石型磷酸铁锂.其中双碳复合掺杂样品电性能最高为148.5 mAh/g,倍率放电性能仍具有优势,10 C时容量保持率为88.1%.     

Mn掺杂对LiFePO4材料电化学性能的影响

为改进锂离子电池正极材料LiFePO4的高倍率充放电性能,采用Mn对LiFePO4进行掺杂,研究了Mn掺杂量对LiFePO4性能的影响.通过对Li(MnyFe1-y)PO4(y=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料的研究,我们发现LiMn0.2Fe0.8PO4与LiFePO4材料相比有更好的电化学性能,当采用160 mA/g的电流进行充放电时,比容量可达92 mAh/g.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

概述了锂离子电池正极材料LiFePO4的两种主要合成方法:高温固相法和水热法;描述了其晶体结构及充放电和循环性能;介绍了碳对于提高材料导电性以及使晶粒变小等方面的作用;介绍了LiFePO4掺杂Mn、Ti、Zr改性方面的研究.     

正极材料Li[Ni(1-x-y)CoxMy]O2(M=Al、Mn)的合成与性能

采用共沉淀法合成了锂离子蓄电池Li[Ni(1-x-y)CoxMy]O2(M=Al、Mn)正极材料,X射线衍射光谱法(XRD)分析表明全部为标准的α-NaFeO2层状结构,Al和Mn完全进入晶格中.扫描电子显微镜法(SEM)观察二次颗粒形状为球形.差示扫描量热法(DSC)分析表明掺杂后材料的热稳定性有了一定的提高.在电压范围为3.0～4.3 V,电流密度为5 mA/g的条件下,LiNi0.8CO0.2O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2和LiNi0.8Co0.15Mn0.05O2的首次放电比容量分别为190、187、184mAh/g,60次循环后容量保持率分别为91.3%、93.8%和92.3%,循环性能有了很大的提高.综合各项性能,认为掺Al比掺Mn材料性能要好.     

尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy的循环性能

用高温固相法制备了尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy锂离子电池正极材料.电性能测试表明,Al、F共掺杂能提高LiMn2O4的容量.LiAl0.1 Mn1.9O4-yFy(y=0.05、0.10)常温下的初始容量分别为104.4 mAh/g和105.3mAh/g,高于Li1+xMn2O4;100次循环后,容量仍高于Li1+xMn2O4.Li1+xMn2O4(x=0.05、0.06和0.07)的高温(55℃)循环性能较好,100次循环后,容量衰减率分别为24.02%、21.78%和22.23%,除Li1.04Mn2O4(x=0.04)外,均低于LiAl0.1Mn1.9O4-yFy.阴离子的掺杂提高了材料的容量,阳离子掺杂抑制了Jahn-Teller效应,增强了尖晶石结构的稳定性,提高了材料的循环性能.     

尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy的循环性能

用高温固相法制备了尖晶石相Li1 xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy锂离子电池正极材料.电性能测试表明,Al、F共掺杂能提高LiMn2O4的容量.LiAl0.1 Mn1.9O4-yFy(y=0.05、0.10)常温下的初始容量分别为104.4 mAh/g和105.3mAh/g,高于Li1 xMn2O4;100次循环后,容量仍高于Li1 xMn2O4.Li1 xMn2O4(x=0.05、0.06和0.07)的高温(55℃)循环性能较好,100次循环后,容量衰减率分别为24.02%、21.78%和22.23%,除Li1.04Mn2O4(x=0.04)外,均低于LiAl0.1Mn1.9O4-yFy.阴离子的掺杂提高了材料的容量,阳离子掺杂抑制了Jahn-Teller效应,增强了尖晶石结构的稳定性,提高了材料的循环性能.     

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...     

高温固相法合成的Li4-xAlxTi5O12的性能

采用高温固相法合成了锂离子电池负极材料Li4-xAlxTi5O12(x=0、0.05、0.10、0.15或0.20)。用XRD、SEM、循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电测试,研究了产物的晶体结构和电化学性能。制备的Li4-xAlxTi5O12具有良好的尖晶石结构,其中Li3.90Al0.10Ti5O12的电化学性能较好,以0.5C循环的首次放电比容量为162.21mAh/g,第50次循环的放电比容量为151.91mAh/g,容量保持率为93.65%。     

电化学浸渍工艺及电极性能

采用镍电极电化学浸渍工艺,取代目前一直使用的真空化学浸渍工艺,用于氢镍电池、镉镍电池和锌镍电池的制造,可提高电池的工作性能和寿命,同时还可以简化生产工艺,缩短生产周期.文中介绍了采用乙醇和水混合浸渍体系,结合间歇性及相矩形脉冲电流技术,来完成镍电极电化学浸渍工艺研究的主要技术工作.该新工艺手段降低了常规电化学浸渍过程中存在的电化学极化和浓差极化,维持了浸渍溶液的平衡.该新工艺制造的镍电极其活性物质利用率、电极容量保持能力和充放电循环工作寿命均优于真空化学浸渍的镍电极.     

锂离子电池正极材料掺杂稀土的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料掺杂稀土的研究进展;介绍了稀土掺杂LiCoO2和LiMn2O4的掺杂量、烧结工艺对正极材料结构和电化学性能的影响,以及稀土掺杂LiNiO2和LiFePO4的结构和电化学性能。     

钠源对P2-Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2性能的影响

采用不同钠源在醋酸盐燃烧下合成P2结构的Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2正极材料。通过XRD、SEM及循环伏安、电化学阻抗谱等测试,分析钠源对材料结构、形貌及电化学性能的影响。以碳酸钠为钠源合成的样品的层状结构较好、颗粒粒径较均一,电化学性能最好。该材料以0.1 C在2.0~4.0 V循环,首次放电比容量为89.8 m Ah/g,库仑效率为123.3%。1.0 C首次放电比容量为74.3 m Ah/g,第50次循环的放电比容量为71.1 m Ah/g,容量保持率为95.7%。     

合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2性能的影响

利用溶胶-凝胶方法分别在氧气和空气气氛下合成了锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2,并对该材料进行了XRD分析、Rieveld结构精修以及电化学测试,初步探讨了合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2结构及其电化学性能的影响。结果证实,当采用溶胶-凝胶预处理固相合成方法时,在氧气气氛下合成的锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2的电化学性能要好于在空气中合成的LiNi0.75Co0.25O2,并通过对该材料进行Rieveld结构精修进一步解释了该现象。     

二氧化锰改性石墨烯电极材料的电化学性能

用二氧化锰对改进的Hummer法制备石墨烯,并进行改性处理,以改善其作为电化学电容器电极材料的电化学性能.采用XRD研究其晶体结构,用循环伏安、交流阻抗、恒定电流充放电等电化学方法研究了改性石墨烯电极构成的电化学电容器的性能.结果表明:经过二氧化锰改性后的石墨烯材料电化学电容效应明显,并具有法拉利赝电容.对其进行充放电...     

电化学还原法制备石墨烯膜电极

采用电化学还原法成功将氧化石墨烯还原,得到具有一定柔性的石墨烯膜。利用扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、拉曼光谱、X射线光电子光谱法(XPS)等测试手段对石墨烯材料的结构和形貌进行了表征;结果表明,所制备的石墨烯形貌较好、表面平整、无褶皱;通过测试其电化学性能对其还原电位、膜层厚度等制备条件进行了优化;当伏安循环电压范围为-2.0~2.0 V、膜厚度为1μm时,得到的石墨烯膜电化学性能优异,电流密度为0.1 A/g时,比电容可以达到123.8 F/g。     

不同方法合成的LiMn_(1.9)Al_(0.05)Mg_(0.05)O_(3.9)F_(0.1)的性能

比较了硝酸盐-氨基乙酸燃烧(GNC)法和溶胶-凝胶(SG)法合成的锂离子电池电极材料Li Mn1.9Al0.05Mg0.05O3.9F0.1的电化学性能。不同的合成方法,导致材料的晶相结构、形貌、比表面积及电化学性能上的差异。与SG法相比,GNC法合成的样品电化学性能更好,在25℃、55℃时,第20次循环的容量保持率分别为98.1%、93.1%。