化学分析法测定Liδi1-x-yCoxMnyO2中的镍、钴、锰含量

详细阐述了锂离子电池正极材料Liδi1-x-yCoxMnyO2中镍、钴、锰含量的测定方法.采用化学分析方法(重量分析法和EDTA络合滴定法)测定样品中镍、钴、锰含量,精确度高,准确度好,回收率在97.00%～99.75%之间,较仪器分析更接近理论值,适用于规模化生产中的质量分析.适当调整分析试剂的用量后可以测试Liδi1-x-yCoxMnyO2系列组分中镍、钴、锰的含量,是一种普适分析锂离子电池正极材料Liδi1-x-yCoxMnyO2的方法.     

硫酸亚铁铵法测定LiδNi1-x-yCoxMnyO2中的锰含量

详细阐述了用硫酸亚铁铵法测定锂离子电池正极材料LiδNi1-x-yCoxMnyO2中的锰含量。本方法锰的回收率为99.40%～102.20%,精确度高,准确度好,适用于规模化生产中的品质控制。本方法能够替代使用氰化钾的EDTA络合滴定法测定锰含量的方法。     

化学分析法测定Li_δNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2中的镍、钴、锰含量

详细阐述了锂离子电池正极材料LiδNi1-x-yCoxMnyO2中镍、钴、锰含量的测定方法。采用化学分析方法(重量分析法和EDTA络合滴定法)测定样品中镍、钴、锰含量,精确度高,准确度好,回收率在97.00%～99.75%之间,较仪器分析更接近理论值,适用于规模化生产中的质量分析。适当调整分析试剂的用量后可以测试LiδNi1-x-yCoxMnyO2系列组分中镍、钴、锰的含量,是一种普适分析锂离子电池正极材料LiδNi1-x-yCoxMnyO2的方法。     

化学滴定法测定三元材料中镍、钴、锰

建立了一套三元材料镍、钴、锰三个主含量的测试方法.采用DETA测定三元总量,电位滴定法测定锰含量,在氨水溶液中,用过硫酸铵分离锰、掩蔽钴之后,同样采用乙二胺四乙酸二钠络合滴定容量法(EDTA)测定镍含量,最后采用差减法得出钴含量.选用合适的分析条件,进行了准确度和精密度试验,数据结果显示该方法可以满足实际分析工作的需要.     

磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合材料的电化学性能

对磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的合成和电化学性能进行了研究。将磷酸铁锂与镍钴锰酸锂按照一定的质量比混合后得到复合正极材料。该复合材料结合了磷酸铁锂和镍钴锰酸锂的优点,表现出了优异的电化学性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试和交流阻抗等表征方法对复合正极材料进行了表征和分析。结果表明,磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的质量百分比为30∶70时,该复合正极材料具有更优异的电化学性能。     

锰酸锂电池中水分及产气的研究

考察了不同比表面积、pH值等物性参数的锰酸锂正极材料的吸水特性影响,发现低比表面和低pH值的锰酸锂吸水性最弱。采用相同正极,不同水分含量的负极组装成5 Ah动力电池,随着内部水分含量的增大,电池55℃高温的衰减速率加大,而且水分高的电池出现严重的内部产气现象,重点对电池产生气体进行了分析,得到气体主要来自于电解液中的EC分解及DMC和EMC溶剂的挥发。     

高电压镍锰酸锂动力电池正极材料研究进展

新能源电动汽车的发展使动力锂离子电池的研究受到广泛关注,不断改善和提高现有正极材料的功率性能,开发新型正极材料已成为动力电池研究的热点。首先简述了锰酸锂作为动力电池材料存在的主要问题及改性产物镍锰酸锂的研究、镍锰酸锂正极材料的结构与嵌脱锂机理,然后从研究的角度详细综述了镍锰酸锂的合成方法和针对材料循环性能的问题进行的离子掺杂和表面包覆,分析了镍锰酸锂正极材料研究中存在的问题,展望了镍锰酸锂动力电池用于高功率型正极材料的发展趋势和应用前景。     

不同锰源对尖晶石锰酸锂循环性能的影响

尖晶石锰酸锂正极材料具有价格便宜、环境友好、安全性好等优点,被视为最具竞争力及市场前景的动力电池和储能电池正极材料之一.锰酸锂至今未能在动力电池领域广泛应用,主要是因为其高温稳定性能和循环性能不佳.通过使用不同锰源前驱体合成尖晶石锰酸锂,发现以四氧化三锰为原料合成的尖晶石锰酸锂的高温和常温循环性能最好,常温480次循环容量保持率达到91.2％,45℃下300次循环容量保持率达到89.7％,明显优于其它前驱体合成的材料.     

长寿命软包装钛酸锂/锰酸锂锂离子电池性能

以钛酸锂为负极、锰酸锂为正极制作了软包装锂离子电池,分析了钛酸锂/锰酸锂电池在充放电过程中产生的气体成分,研究了影响钛酸锂电池胀气的因素,如钛酸锂材料、电解质溶液酸度、电解质溶液添加剂等。进一步开发出性能优越的35 Ah软包装钛酸锂/锰酸锂电池,该电池常温1 C循环3 000次后容量保持87%,高温55℃、1 C、1 300次循环后仍能保持85%的初始容量,并具有良好的倍率性能和搁置性能。     

锰酸锂晶体显微结构对电池电气性能的影响

介绍了不规则锰酸锂、球形锰酸锂和单晶锰酸锂三种不同形貌锰酸锂的合成工艺。采用显微图像测试方法对样品形貌及结构进行测试,研究它们的性能。对分别使用三种锰酸锂作为原材料制备而成的纽扣电池、软包电池进行电池循环、差热分析法(DTA)等测试,分析材料形貌在材料结构和热稳定性方面的作用。测试结果表明,单晶锰酸锂(LMO)综合性能最佳,尤其循环性能和热稳定性;不规则LMO各项性能指标均表现不佳;球形LMO多数性能指标居中,除倍率放电能力最优。     

锂离子电池正极材料Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的制备及其性能研究

锰酸锂正极材料在充放电循环过程中容量衰减严重,严重影响其大规模应用。针对其容量衰减严重的问题,通过固相制备出Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4正极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、充放电测试、CV和EIS对其结构、形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,Mg2+、Na+的掺杂未改变Li Mn2O4的结构。在0.2 C下,样品Li Mn2O4和Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的首次放电比容量分别为127.1 m Ah/g和123.3 m Ah/g,充放电循环100次后,其容量保持率分别为77.34%和94.81%,Mg2+、Na+掺杂后,材料的初始放电比容量略有降低,但循环性能明显得到了改善。在10 C下,Li_(0.95)Na_(0.05)Mg_(0.1)Mn_(1.9)O_4的放电比容量高达92.4 m Ah/g。实验表明,Mg2+、Na+的共同掺杂有效改善了Li Mn2O4的循环稳定性和倍率性能。     

锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4掺钒的研究

采用低温液相碳酸盐法合成了掺杂钒的Li-Mn-O正极材料.X射线衍射分析表明当掺钒量小于20%,合成的电极材料Li-V-Mn-O仍能保持LiMn2O4的尖晶石结构,当掺钒量超过20%则合成产物中不含尖晶石结构的LiMn2O4.循环伏安和恒电流充放电实验证实掺杂钒可改善Li-Mn-O正极材料电化学反应的可逆性,并提高其比容量;掺钒量大于10%时,合成产物中出现杂质相导致电极材料电化学性能下降.     

LiMn2O4的Jahn-Teller效应研究

尖晶石LiMn2O4是很有发展前途的锂离子电池正极材料,但它在循环过程中存在着容量衰减的问题,其中Jahn-Teller效应是锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4在应用中容量衰减的难点。对溶胶凝胶法制备的尖晶石LiMn2O4,及其阳离子掺杂LiMxMn2-xO4(M=Li,Ni-Co)正极材料进行了表面改性(包覆MgO),利用x射线衍射、晶格参数和｜Mn4 ｜/｜Mn3 ｜比值等参数研究了尖晶石LiMn2O4的Jahn-Teller效应。结果表明:表面改性后的正极材料Li1.05Mn1.9Co0.05Ni0.05O4循环性能明显增强,Jahn-Teller效应得到了有效抑制。     

碳纳米管对复合型锂离子动力电池性能的影响

采用LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料,考察了添加碳纳米管作导电剂对电池性能的影响。研究结果表明:以LiFePO_4、LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4作为复合正极材料所制作的电池具有较好的安全性能,在正极片中添加碳纳米管作导电剂后可以提高电池的放电比容量,改善电池的低温性能和倍率充放电性能。添加碳纳米管作导电剂后的电池具有极佳的循环稳定性,3 C循环500周容量保持率为95.34%,循环1 000周容量保持率为90.09%。     

尖晶石 LiMn_2O_4 电极的循环伏安研究

采用电化学线性扫描方法对所制备的尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４正极进行了研究分析。结果表明，分别代表锂离子嵌入和脱嵌两个阶段的两对氧化还原峰，只有在较慢的扫描速率下才能清楚地分开；而在同一扫描速率下，电极内导电物质越多使两对峰的分形越明显；尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４制备的时间越短，得到的氧化还原峰越平缓，分形越不明显，反映较无序的结构；在尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４中掺杂少量的镍以取代锰，其两步还原和氧化过程变得不清晰，可能是因为其它离子的修饰导致了材料晶格结构的区域无序化     

锂离子电池材料LiMn2O4的制备与改性研究

尖晶石LiMn2O4被认为是最有发展前景的锂离子电池正极材料,但其高温容量衰减和循环性能差却是制约其商品化的主要原因。介绍了LiMn2O4的结构和电化学性能,综述了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备方法与改性研究。许多研究表明,在优化合成条件的基础上,通过掺杂和表面修饰可以改善其高温性能。     

正尖晶石LiMn2O4的合成与电化学性能研究

采用高温固相反应原理合成了LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究了合成原料中n(Li)/n(Mn)(摩尔比)和合成温度以及掺杂金属钴元素对合成产物性能和结构的影响,恒电流充放电结果麦明LiMn2O4容量为115～120mAh/g,掺杂钴以后容量下降而循环性能改善,XRD测试分析表明合成产物具有正尖晶石结构;通过进一步优化材料的粒度和电极制备时控制导电剂的加入量,确定了提高LiMn2O4的容量、改善材料循环性能的其他因素.以合成产物为阴极材料,MCMB为阳极材料,组装的18650型锂离子电池的容量达到了1250mAh,循环300次后容量保持70%左右.     

锰酸锂充放电过程中的化学变化

为了考察LiMn2O4锂离子蓄电池正极材料在充放电过程中的化学变化,采用高温固相法制备了尖晶石型LiMn2O4,并对其电化学性能进行了表征,利用X射线衍射分析的结果,结合Li-Mn-O相图,对LiMn2O4在多次循环充放电所发生的相变进行了研究。实验结果表明,其首次放电比容量为123 mAh/g,循环200次后的放电比容量为107 mAh/g;LiMn2O4发生歧化反应,以及在LiMn2O4微粒表面形成的Li2Mn2O4进一步转化成无电化学活性的Li2MnO3,这两种相变都会导致电池的不可逆容量损失。     

制备镍、钴、锰复合氢氧化物的热力学分析

合成化学计量的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1／3Mn1/3O2的关键在于制备均匀的前驱体。通过对M^2＋（Ni^2＋,CO^2＋,Mn^2＋）-NH3-OH^- -H2O体系的热力学分析,获得了M^2＋-NH3-OH^- -H2O体系中不同氨浓度时的lg[M]-pH关系图（其中M为过渡金属元素）,得到了以（NH4）2SO4为络合剂,以NaOH为沉淀剂,采用共沉淀法制备的锂离子电池正极材料用镍、钴、锰复合氢氧化物,较适宜的氨浓度为0．5mol／L左右,最佳共沉淀的pH值为12．0左右。在此氨浓度和pH值条件下通过共沉淀法制备了类球形的镍、钴、锰复合氢氧化物前驱体粉料,所得前驱体组分恒定,粒度分布均匀,中位粒径D50为14．76μm。     

溶胶凝胶法合成LiMn2-xCoxO4及其性能研究

为了改善LiMn2 O4 作为锂离子蓄电池正极材料的循环可逆性能 ,我们采用溶胶 凝胶法掺杂合成了形如LiMn2 x CoxO4 的化合物 ,并用粉末X射线衍射技术 (XRD)研究了产物的晶体结构与电化学性能的关系。研究结果表明 ,在掺杂量 (即x值 )不是很大时 ,材料都能保持较好的尖晶石结构。在LiMn2 O4 中掺杂Co可明显地改善LiMn2 O4 的循环可逆性能。当x =0 .0 5时 ,5 0次循环后的容降由LiMn2 O4 的 10 %降低到 4%。同时 ,掺Co还可提高材料的大电流放电性能。当x =0 .1时 ,1C倍率放电容量与 0 .2C倍率放电容量的百分比值由LiMn2 O4 的 78%提高到 89%。