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采用高温固相合成法制备富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54-x)Zn_xO_2(x=0,0.03,0.06,0.10),Zn~(2+)掺杂对Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2的表面特性和电化学性能都有影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱分析、充放电测试、倍率特性测试、循环性能测试,分析了该合成材料的晶体结构、形貌特征、微观结构和电化学性能。富锂锰基正极材料为a-NaFeO_2层状结构,R-3m空间群,结晶度高,结构稳定性好,其中Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.48)Zn_(0.06)O_2的电化学性能较好。掺杂Zn~(2+)可以提高富锂锰基正极材料的充放电比容量、倍率性能、循环性能等电化学性能。 相似文献
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采用溶胶-凝胶法合成层状正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13-xAlx]O2(x=0,0.05,0.13)。用X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对产物的结构及电化学性能进行了表征。结果表明:采用溶胶-凝胶法在900℃空气氛围下煅烧12h制备的Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.08Al0.05]O2晶型较好,具有α-NaFeO2型层状结构。室温,2.0~4.8V下,0.1C倍率下最高放电比容量达到268.3mAh/g,0.2C倍率下循环50次后比容量依然高达238.1mAh/g,具有良好的电化学性能。 相似文献
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采用碳酸盐共沉淀结合高温固相焙烧法制备了富锂正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, 并用不同量的FePO4对其进行表面包覆改性。SEM分析结果显示, FePO4可以均匀地包覆在富锂材料的颗粒表面, XRD显示包覆后的材料很好地保持了原有的层状结构, 且FePO4呈非晶态。电化学测试表明改变FePO4包覆量可以调节该材料特定的电性能指标: FePO4包覆量为2wt% 的材料具有最大的首次充放电容量, 在0.05C下分别为325.9和258.4 mAh/g; FePO4包覆量为4wt%的材料兼具较高的放电容量和循环稳定性; 材料的首次充放电效率随着FePO4含量的增加而逐渐升高, FePO4包覆量为20wt%时, 首次充放电效率达到97.4%。 相似文献
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用溶胶-凝胶法首次合成了富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.16Mn0.56Co0.06Al0.02]O2,它可以看成是Li[Li1/3Mn2/3]O2和LiNi0.4Mn0.4Co0.15Al0.05O2形成的固溶体。XRD测试表明该材料具有ɑ-NaFeO2层状结构,用SEM观察材料粒径为100nm左右。充放电测试得到,材料在2~4.8V范围内,0.1C的电流下,20℃时,首次放电比容量达221.8mAh/g,库伦效率为85.3%;55℃时,首次放电比容量达281.7mAh/g,库伦效率为93.0%;且该材料具有很好的循环稳定性及优良的倍率性能。通过循环伏安测试分析了该材料的充放电机理。 相似文献
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通过改变煅烧过程中的气氛条件,以简单的固相法合成工艺获得了优异性能的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)材料,并探究了不同O2流量对样品的结构和电化学性能的影响。结果表明,当O2流量为0.1 L/min时,所合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2样品具有最低的阳离子混乱程度和较大的晶面间距。该样品在1 C、4.3 V下循环100次后的放电容量为174 mA·h·g?1,容量保持率高达98.3%;在更高的2 C倍率下循环100次后的保持率也达96.8%,并在高截止电压条件下表现良好。从实验结果还可得出,过低的O2流量不利于Ni2+转化为Ni3+,从而造成较高的阳离子混排度,而过高的O2流量则会使所合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的晶胞体积减小,不利于Li+的脱嵌。 相似文献
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用液相合成法合成出掺锂、镍的锂锰氧化物,用FT-IR、XRD、XPS对材料的结构及表面物质状态进行了表征,并研究了其在有机电解液中的电化学性能,实验结果表明所合成出的样品具有典型的尖晶石的各衍射峰,但也是Ni-O杂晶相存在,样品表面中锰呈+4价,镍为+2和+3价的混合价,锰化合价的提高有利于晶胞收缩,稳定尖晶石的结构以及材料在深度放电时抑制Jahn-Teller效应的发生.样品的主要放电平台在4.5V以上,循环性能很好,适合做5V锂离子电池的正极材料. 相似文献
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通过机械球磨制备不同质量比的LCO/NCA混合正极材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其相结构和微观形貌,研究了这种材料的电化学性能。结果表明,两种正极材料球磨混合后其晶体结构均未改变,但是初始的NCA球形二次颗粒被打散,形成的纳米粒子弥散填充在LCO微米颗粒的孔隙之间,提高了正极材料的涂膜密度和二者之间的接触紧密性。当LCO:NCA=6:4时混合正极材料具有最佳的颗粒级配效果,其首次充放电效率最高,为92.4%;在10 C (1 C=140 mA·g-1)倍率下的比容量(136 mA·h·g-1)是0.2 C时的78.0%,出现了明显的协同增强效果;在1 C倍率下循环100次其容量保持率为89.8%,表现出优异的电化学性能。 相似文献
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Roshidah RUSDI Norlida KAMARULZAMAN Kelimah ELONG Hashlina RUSDI Azilah ABD-RAHMAN 《材料科学前沿(英文版)》2015,9(2):199
Pure, layered compounds of overlithiated Li1+xNi0.8Co0.2O2 (x = 0.05 and 0.1) were successfully prepared by a modified combustion method. XRD studies showed that cell parameters of the material decreased with increasing the lithium content. SEM revealed that the morphology of particles changed from rounded polyhedral-like crystallites to sharp-edged polyhedral crystals with more doped lithium. EDX showed that the stoichiometries of Ni and Co agrees with calculated synthesized values. Electrochemical studies revealed the overlithiated samples have improved capacities as well as cycling behavior. The sample with x = 0.05 shows the best performance with a specific capacity of 113.29 mA?h?g-1 and the best capacity retention of 92.2% over 10 cycles. XPS results showed that the binding energy of Li 1s is decreased for the Li doped samples with the smallest value for the x = 0.05 sample, implying that Li+ ions can be extracted more easily from Li1.05Ni0.8Co0.2O2 than the other stoichiometries accounting for the improved performance of the material. Considerations of core level XPS peaks for transition metals reveal the existence in several oxidation states. However, the percentage of the+3 oxidation state of transition metals for the when x = 0.1 is the highest and the availability for charge transition from the+3 to+4 state of the transition metal during deintercalation is more readily available. 相似文献
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以共沉淀法、喷雾干燥法制备了三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2,应用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,与实验制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2进行对比,对3种不同的预想结构模型(堆叠结构、随机排列结构、超晶格结构)进行研究。实验结果表明,两种方法制备的三元材料都具有良好的层状结构,其中共沉淀法制备的层状结构更加明显,而喷雾干燥法制备的材料中过渡金属元素比更接近LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的化学计量比。计算结果表明,随机排列的结构模型能量最低、最稳定,与实验制备的三元正极材料结构最为相似。 相似文献
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以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(Poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene),PVDF-HFP)为聚合物基体,新戊二醇二丙烯酸酯(Neopentyl glycol diacrylate,NPGDA)为交联剂,在引发剂偶氮二异丁腈(2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile),AIBN)的作用下通过室温现场聚合法制备凝胶电解质用于锂离子电池。探索不同质量比PVDF-HFP/NPGDA对凝胶电解质性能和LiNi_(0.5)-Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2三元正极锂离子电池性能的影响。结果表明,当质量比为1∶1时,凝胶电解质具有较高的离子电导率,为8.45mS·cm~(-1),锂离子迁移数为0.78,电化学窗口为4.5V。在电流密度30mA·g~(-1)恒流充放电,首次放电比容量为143mAh·g~(-1),循环50次后仍高达135.3mAh·g~(-1)。电流密度为300mA·g~(-1)时,放电比容量为100.2mAh·g~(-1)。 相似文献
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采用典型的溶胶-凝胶法,在高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极颗粒表面包覆不同含量的Li3PO4锂离子导体。利用X射线衍射仪,扫描电镜对Li3PO4包覆前后的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2样品的晶体结构和微观形貌进行分析。结果表明,合成材料的层状结构明显,阳离子混排度低,并且Li3PO4成功包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2颗粒表面。另外,对4个样品进行了首次充放电,倍率放电和循环性能比较,结果表明经过Li3PO4包覆后的正极材料的综合电化学性能明显比未包覆样品优越。首次库伦效率从未包覆样品的84.2%提高到2%(质量分数)Li3PO4包覆样品的89.2%。而且在5C高倍率,2%(质量分数)Li3PO4包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的放电比容量是129.7 mAh/g,远远高于未包覆样品的92.6 mAh/g。同时,在常温和高温环境下循环100次后,2%(质量分数)Li3PO4包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的容量保持率比未包覆样品分别高出7.1%和9.9%。 相似文献