LiFePO4正极材料的合成与电化学性能研究

采用固相反应合成了LiFePO4正极材料,研究了抑制Fe2 氧化以及产物粒径长大对产物充放电性能的影响。制备样品分别用XRD、FT-IR、SEM进行表征。在添加20%乙炔黑、纯氮气氛下、600℃烧结24h可制得单一物相的LiFePO4粉末。在2.5～4.3V(vs.Li)范围内,测量了不同扫描速度(0.06、0.1、0.2mV/s)对循环伏安的影响。结果表明制备材料有良好的Li 脱嵌性能、LiFePO4中的Fe2 /Fe3 氧化还原反应是一个准可逆体系。在2.7～4.0V(vs.Li)范围内,以15mA/g电流密度放电,首次放电比容量可达到147mAh/g,且电压平台好,放电反应表现出典型的两相行为。     

锆离子掺杂对LiFePO4电化学性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电、交流阻抗等方法研究了锆离子掺杂对LiFePO4结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,少量锆离子掺杂不会影响LiFePO4的结构,却显著地改善了LiFePO4的电化学性能。以0.1C电流放电,掺杂锆离子的LiFePO4样品其比容量达到147.2mAh·g-1,当放电倍率提高至1C时,放电比容量仍有132.1mAh·g-1。     

LiFePO4的Pechini法合成及电化学性能研究

采用Pechini法制备前驱体并合成LiFePO4。对LiFePO4前驱体进行热重和示差扫描量热分析(TG-DSC),采用X射线衍射(XRD)对试样的微观结构进行表征,并对试样进行电化学性能测试。结果表明:600℃合成的试样具有适中的晶胞体积、晶粒尺寸及最佳的电化学性能。采用0.1C倍率充放电,第三循环放电容量为158.55mAh/g,平台比容量及平台率分别为144.94mAh/g、91.42%,在1C倍率下充放电,其放电比容量大于130mAh/g。     

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.     

溶胶-凝胶法合成正极材料LiFePO4

以Fe3 盐为铁源,采用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料LiFePO4,用XRD、SEM、恒流充放电和交流阻抗方法研究了样品的结构、形貌和电化学性能。样品0.1C首次放电容量达到131 mAh/g,经10次循环后,容量保持率为96%。采用溶胶-凝胶法合成的LiFePO4,抑制了循环过程中电化学反应阻抗的增加。     

烧结温度对LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2三元正极材料结构和电化学性能的影响

将通过化学共沉淀法合成的Ni_(0.7)Co_(0.1)Mn_(0.2)(OH)_2三元前驱体与锂源LiOH·H_2O混合均匀,用高温固相反应法合成LiNi_(0.7)Co_(0.1)Mn_(0.2)O_2三元正极材料。采用XRD、SEM、恒电流充放电电池测试系统和电化学工作站对高温烧结合成的三元正极材料的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能进行研究。结果表明,在850℃下高温煅烧合成的LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2材料具有最优的组织结构、微观形貌和电化学性能。0.2 C倍率下首次放电比容量达到191.5 mAh/g,1.0 C倍率下循环50圈后的放电比容量为178.3 mAh/g,容量保持率达96.5%。     

0.5Li2MnO3·0.5Li[Mn0.45Ni0.45Co0.1]O2的合成及性能

用碳酸盐共沉淀法结合高温固相法合成0.5Li2 MnO3·0.5Li[M n0.45 Ni0.45Co0.3]O2,用XRD、SEM和电化学性能测试,分析了合成时pH值(pH=8.5、9.5)对产物的影响.合成的材料均具有单一的六方层状α-NaFeO2结构,颗粒呈5- 10 μm左右类球状,由200～500 nm的一次...     

微波合成锂电池正极材料LiFePO4电化学性能

采用微波合成技术合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,通过X射线衍射(XRD),电子扫描电镜(SEM)和恒电流充放电实验,研究了在一定微波功率下合成时间对材料性能的影响。结果表明,作为微波吸收体的活性碳,升温时氧化产生的还原气氛能有效防止Fe2 的氧化,制备出单相纯净的LiFePO4。当合成时间为14min时,采用0.25C进行充放电,材料比容量可以达到96mAh/g,与固相高温合成材料的比容量性能相当。     

溶胶-凝胶法合成LiFePO4及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiFePO4,并用X射线衍射、充放电循环测试、循环伏安法扫描等,研究了LiFePO4的物相结构、表面形貌以及电化学性能等,并探索了合成工艺条件对材料的电化学性能的影响.结果表明,680℃下焙烧得到的材料表现出较好晶体形貌,样品的颗粒大小比较均匀,同时电化学性能较好,10 mA/g...     

溶剂组成对LiFePO4电化学嵌脱锂性能的影响

应用循环伏安和恒电流充放电等方法研究了橄榄石型LiFePO4正极材料在不同混合溶剂的电解液中的电化学嵌脱锂性质,探讨了影响LiFePO4正极材料性能的溶剂因素。研究表明:溶剂组成对电极的比容量、倍率充放电性质和电化学循环性质都有影响。     

NaV1-xFexPO4F的合成及电化学性能研究

运用高温固相法合成了钠离子电池正极材料NaV1-xFexPO4F(x=0、0.04和0.06)。通过FTIR、XRD和SEM等方法,对材料的晶体结构和形貌进行了研究。从材料的晶体结构、恒流充放电测试和循环性能等方面,分析了掺杂元素Fe在改善材料性能中的作用。掺Fe后,正极材料的电化学性能得到改善,NaV0.94Fe0.06PO4F(x=0.06)在循环20次后的可逆容量保持率为91.8%。     

直流刻蚀铝集流体对LiFePO_4正极性能的影响

利用扫描电子显微镜、恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等方法研究了直流刻蚀铝集流体及对锂离子电池LiFePO_4正极性能的影响。经直流刻蚀后的铝集流体表面形成均匀的蜂窝状结构,使活性材料与之相互"啮合",LiFePO_4正极0.2 C和2 C首次放电比容量分别由133和87 mAh/g升高到139和120 mAh/g,循环稳定性、电化学阻抗等性能得到了改善。     

锰掺杂对LiNi0.7Co0.3O2结构和电化学性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了LiNi0.7Co0.3-xMnxO2(0≤x≤0.15)的前驱体.用XRD、XPS、SEM和恒流充放电法对最终产物的结构和电化学性能进行了研究.随着锰含量的增加,产物的晶胞参数变大,层状结构的有序性减弱.当0.02≤x≤0.07时,LiNi0.7Co0.3-xMnxO2的首次放电比容量(175～189 mAh/g)与30次循环后的容量保持率(》92%)均优于空白样品LiNi0.7Co0.3O2(170 mAh/g,86%).LiNi0.7Co0.25Mn0.05O2的首次放电比容量(189 mAh/g)最高,30次循环后的容量保持率为94%.实验结果表明,少量锰的掺杂能有效地提高材料的循环稳定性和可逆容量.     

掺杂离子半径对LiFePO_4电化学性能的影响

采用固相反应合成了锂离子电池正极材料LiFe0.99Re0.01PO4(Re=La3+、Er3+、Gd3+、Nd3+)。利用X射线衍射、电化学阻抗谱、恒电流充放等方法对试样的微观结构和电化学性能进行测试。结果表明:掺杂没有改变LiFePO4的晶体结构;离子半径越小,晶格畸变越小,结构越稳定,大电流放电性能较好;Er3+掺杂的试样具有最佳的充放电性能,掺杂试样的电子电导率均提高4￣5个数量级。     

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。     

NaV1-xAlxPO4F的合成及电化学性能研究

运用高温固相法成功合成了钠离子电池正极材料NaV1-xAlxPO4F(x=0、0.02).通过傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的晶体结构和形貌进行了表征,研究结果表明NaV1-xAlxPO4F为简单单斜晶型.从材料的晶体结构、恒流充放电测试和循环性能等方面分析了掺杂元素Al在改善材料性能中的作用.实验表明:掺Al后正极材料的电化学性能得到较好的改善,材料的首次放电比容量为80.4 mAh/g,效率高达89.2%,可逆比容量损失只有9.7 mAh/g.在循环30次后可逆比容量为68.3 mAh/g,可逆容量保持率为85%.     

添加剂对多硫代聚苯胺电化学性能的影响

为了提高正极材料多硫代聚苯胺(PSPA)的电化学性能,在PSPA中添加了碳纳米管(CNTs)和纳米SiO2.添加CNTs能够降低PSPA的欧姆电阻,添加纳米SiO2能够降低PSPA的法拉第电荷传递电阻,CNTs和纳米SiO2的协同作用可提高PSPA的放电比容量和循环性能.PSPA(5%CNTs 5%纳米SiO2)的首次放电比容量为650 mAh/g,15次循环后,放电比容量达到553 mAh/g.