锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

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。     

LiMn2O4在聚合物锂离子蓄电池中的高温性能

在电解液中的溶解是尖晶石LiMn2O4高温不可逆容量损失的主要原因。聚合物锂离子蓄电池结构特点及聚合物材料与电解液相互作用可以影响高温下尖晶石LiMn2O4在电解液中的溶解及扩散行为,降低尖晶石LiMn2O4的不可逆容量损失。使用尖晶石LiMn2O4为正极活性材料,利用厦门大学宝龙电池研究所聚合物锂离子蓄电池中试生产线,在特定的工艺条件下制备容量为600mAh的实验电池。实验表明,在聚合物锂离子蓄电池中LiMn2O4材料高温稳定性明显改善,实验电池在常温下循环200次,容量保持率在80%以上;55℃下循环30次,容量保持率超过92%;70℃下循环10次,容量保持率达到96%。     

掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4的制备与性能

在锂离子蓄电池正极材料中,尖晶石LiMn2O4被认为是最有前景的正极材料,但它的高温性能和循环过程中的容量衰减成为其工业化道路上的主要障碍。采用高温固相法合成了掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4。应用X射线衍射分析对材料的结构进行表征,采用恒电流法和循环伏安法对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,钴的掺入能提高合成材料的结构稳定性,当掺钴量x为0.1时,所合成的材料具有较高的放电容量和较好的循环性,可作为锂离子蓄电池的正极材料。     

锂离子蓄电池正极材料表面包覆研究进展

综述了目前对锂离子蓄电池正极材料主要是LiCoO2、LiMn2O4和LiNiO2及其掺杂衍生物进行表面包覆改性的方法、所用材料、效果以及机理的最新进展。LiCoO2、LiNiO2和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的热稳定性较差,LiMn2O4和LiNi0.8Co0.2O2由于与电解液的恶性相互作用等原因高温循环性能很差。在正极材料表面通过各种方法包覆一层阻隔物,可弥补材料的缺点,提高材料的实用性。包覆材料主要包括无机氧化物、无机盐、单质和导电聚合物四大类,其中AlPO4和LiMn2O4包覆可明显提高LiCoO2等的热稳定性,LiCoO2、LiAlO2和SiO2包覆可提高LiMn2O4等高温时的循环稳定性。表面包覆是一种非常简便有效的改善锂离子蓄电池正极材料性能的方法,很具有应用前景。     

锂离子蓄电池LiMn2O4正极材料容量衰减机理分析

作为一种新型材料,锂离子蓄电池尖晶石LiMn2O4正极材料已经得到了广泛的应用,但容量衰减成为LiMn2O4商品化的主要障碍。从正极材料的溶解及相变化、电解液的分解、钝化膜的形成、过充电、集流体的腐蚀等方面介绍了影响LiMn2O4正极材料容量衰减的机理。提出了减少LiMn2O4正极材料容量衰减的几种方法,并对LiMn2O4正极材料的发展前景做出了展望。     

锂离子蓄电池钒系正极材料的研究进展

锂离子蓄电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子蓄电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO2、LiNiO2、LiCoxNi1-xO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4上。近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。文章对嵌锂钒系化合物LiV3O8,LiNiVO4,Li3V2(PO4)3和LiVPO4F等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。     

锂离子蓄电池材料的研究现状

综述了目前锂离子蓄电池中常用正、负电极材料的特点 ,及电化学性能与结构之间的关系。正极材料包括层状结构的LiCoO2 、LiNiO2 以及尖晶石型LiMn2 O4 ;负极材料包括石墨、焦炭、硬碳等碳材料以及锡基氧化物材料。通过对材料电化学性能的比较 ,从商品化角度讨论了锂离子蓄电池电极材料研究的发展方向。     

锂离子蓄电池材料LiMn2O4的循环性能和结构关系

LiMn2O4的XRD衍射谱中,(311)、(400)衍射峰强度比变化和Li离子、Mn离子在结构中位置变化有关,而Li和Mn的位置直接影响锂离子蓄电池的充放电循环性能.所以从(311)、(400)衍射峰的强度变化可以推知以LiMn2O4为正极的锂离子蓄电池循环性能变化.     

PTMA/LiMn2O4复合正极材料及电化学性能

介绍了用于锂离子电池的一种有机-无机复合正极材料PTMA/LiMn2O4的制备方法,报导了PTMA/LiMn2O4复合材料的循环伏安特性、交流阻抗、循环性能以及高倍率充放电特性。试验结果表明：PTMA/LiMn2O4复合正极材料具有比较优良的循环稳定性和大电流充放电性能,是一种性能优良的锂离子电池正极材料。     

锂离子蓄电池锂锰氧化物正极活性材料

综述了锂离子蓄电池正极活性材料锂锰氧化物目前的研究进展。介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4、无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和盐岩o-LiMnO2的研究工作。掺杂和表面处理是提高尖晶石LiMn2O4电化学性能的主要手段。无定形二氧化锰、层状m-LiMnO2和岩盐o-LiMnO2具有比尖晶石LiMn2O4更高的比容量,但有放电电压低和循环性能差的缺点。掺杂、表面处理和合成短程有序、长程无序的岩盐o-LiMnO2将成为今后锂锰氧化物材料的研究发展方向。     

锂离子电池电解液稳定添加剂研究进展

介绍了尖晶石LiMn2O4作为一种比较有前景的锂离子电池正极材料所存在的问题,综述了稳定添加剂对提高尖晶石LiMn2O4正极材料在锂离子电池电解液中循环性能和热稳定性能方面的研究进展。     

锂离子电池正极材料的研究进展

综述了国内外锂离子电池正极材料的研究现状。对LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4和Li1 xV3O8类正极材料的结构、化学性能及制备方法进行了阐述。     

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。     

LiMn2O4在锂离子蓄电池中的电化学性能

论述了LiMn2O4材料的合成工艺对电化学性能的影响,最佳合成条件下的初放电容量可达到120mAh/g。将尖晶石型LiMn2O4材料作为正极活性材料制成18650型锂离子蓄电池,电化学测试表明电池的初放容量达到1.2Ah。对正极组分(活性物质,导电剂,粘结剂)的不同配比及电极制备工艺进行优化设计,电池在常温下以0.5A电流充放电可达500次循环,荷电态月平均自放率为9.2%。     

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%。     

锂离子电池正极材料掺杂Al的研究进展

综述了近年来锂离子电池正极材料(LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4)掺杂Al的研究进展;着重叙述了Al掺杂量、烧结工艺对正极材料结构和性能的影响.     

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。     

锂离子电池复合/混合正极材料的研究进展

概述了锂离子电池正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4和LiFePO4的优缺点,并综述了复合/混合正极材料的研究现状.不同晶型结构正极材料间的优化配合与材料性能的进一步改进,成为需要解决的主要问题.     

负极材料Li4Ti5O12在锂离子电池中应用的进展

介绍了Li4Ti5O12的结构和电化学性能,对该材料与LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4和Li2Co0.4FeMn3.2O8等正极材料的匹配情况进行了评述。Li4Ti5O12可与上述正极材料良好地匹配,组成不同电压的锂离子电池。以Li4Ti5O12作负极材料的锂离子电池比传统锂离子电池的快速充放电性能、循环性能更好,安全性能更高,但成本有待进一步降低。