锂离子电池用石墨负极材料改性研究进展

石墨是目前商业化锂离子电池应用最广的负极材料,日益增长的市场需求对石墨负极材料的储锂性能提出了更高的要求。概述了锂离子电池的工作原理和石墨嵌锂机制,针对石墨负极材料理论比容量(372 mA.h/g)较低和电解液兼容性较差等问题,总结了近年来石墨负极材料的改性手段,主要分为表面改性和结构调控等2类,其中表面改性技术包括氧化和卤化处理,特点是通过调控界面化学性质,可增强石墨结构的稳定性,促进稳定SEI膜的形成,但对于石墨储锂容量的提升非常有限;结构调控包括剥层法和缺陷构筑法,特点是通过扩大石墨层间距、降低石墨维度及在石墨结构上构筑缺陷,从而增加锂离子的活性位点,提供更多锂离子扩散通道,缓解循环过程中的体积变化,改善石墨与电解液的相容性,显著提升石墨的储锂性能。最后对石墨负极材料的未来发展趋势进行了展望。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展，包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物；分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题；阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

Sn-Ni-Al合金作为锂离子电池负极材料的研究

采用磁控溅射方法,在不同功率下合成Sn-Ni-Al三元合金负极材料,通过SEM对表面形貌进行表征,并装成CR2016型扣式电池进行充放电及循环伏安测试。结果表明,颗粒溅射时以线性生长;溅射功率为175W的样品具有最优的电化学性能;样品均具有较大的首次不可逆容量损失,但随后表现出较好的循环稳定性;样品出现了分离的活性相,对充放电比容量提供最主要的贡献;样品中高比例的Ni原子对循环稳定性很有帮助,但以牺牲首次可逆容量损失为代价。     

天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料嵌／放锂性能研究

研究了用简单混杂和球磨方法制备的天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料的嵌／放锂性能以及循环过程中嵌／放锂容量衰减机理。复合材料中的锑以独立的可逆嵌／放锂反应参与吸／放锂过程并显著提高复合材料的嵌／放锂容量。较大颗粒的锑在嵌／放锂过程中体积剧变导致颗粒破碎、电接触恶化而渐渐失去嵌／放锂活性，因此由简单混杂所获得石墨／锑复合材料在循环过程中容量逐渐降低；采用球磨方法在天然石墨颗粒表面形成弥散分布的小颗粒锑则能获得具有较高可逆容量和较好的循环稳定性的石墨／锑复合锂离子电池负极材料。     

锂离子电池锑基负极材料研究进展

锑具有首次嵌／脱锂容量大等优点，是制备大容量高安全性锂离子电池负极潜在的优良材料。本文介绍了此系列材料的制备方法、特性及其用途。     

金属锑薄膜用作锂离子电池负极的研究

采用磁控溅射方法制备金属锑薄膜,并把它作为锂离子二次电池负极进行研究。研究发现,通过磁控溅射比较容易控制条件得到符合条件的锑薄膜,并且薄膜锑有较平的吸放锂平台。另外,不同厚度对锑薄膜的吸放锂性能有较显著的影响,较薄的锑薄膜有着更好的电化学吸放锂性能,经过15 个循环后其脱锂容量仍保持在400 mAh·g-1 以上。     

高容量锂离子电池负极

日本大和化成研究所与兵库县立工业技术中心等单位协作 ,共同研制成了一种锂离子电池用的新型高容量负极材料 ,该负极是在铜箔的两面都用电镀法镀复上一层光亮锡合金镀膜。所采用的电镀浴液中添加了特殊的添加剂和微量金属元素 ,从而能够得到晶粒细小而且表面平滑的镀膜。这种负极的制造过程简化 ,工序缩短了 ,因而生产成本大幅度降低。使用这种负极的容量要比传统的碳负极容量大约高 1 7倍 ,并且在充放电过程中由于金属间化合物的生成而引起的体积变化很小 ,且与集电极的密合性很好 ,是制造高容量锂离子电池用的优质负极材料高容量锂离子电…     

电沉积法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料

分别采用柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)作为络合剂在CoCl2、SnCl4溶液中用电沉积方法制备Sn-Co合金电极,然后在相同条件下在镀液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极.充放电测试结果显示,EDTA作为络合剂时镀层循环性能明显好于柠檬酸,且比容量也较高.Sn-Co合金电极循环30次比容量保持率达91.6%,加入硬碳的Sn-Co-C复合电极比容量及循环性能较之Sn-Co合金电极都有了较大提高.电子探针结果表明,EDTA作为络合剂的Sn-Co-C镀层中Sn、Co、C原子分数分别为61.8401%,22.3788%,12.5409%.SEM观察Sn-Co-C镀层表面为稳定的球状结构.     

多孔VN纳米带锂离子电池负极材料研究

通过水热法及后续的氮化处理制备了尺寸均一的多孔氮化钒纳米带锂离子电池负极材料。利用SEM和XRD对所制备的样品进行了形貌和成分的表征,并研究了其电化学性能。结果表明,VN纳米带在40 m A/g电流密度下,首次放电比容量可高达374 m Ah/g,经过4次循环稳定之后,库伦效率能达到97%以上,并且100次循环后容量还能保持250 m Ah/g。     

二元锰基复合金属氧化物锂离子电池负极材料的研究进展

在现有的各类锂离子电池(LIBs)负极材料中,二元锰基过渡金属氧化物材料(AMn_2O_4,A=Zn,Co,Ni等)已经被证明是较为理想的锂离子负极材料,以ZnMn_2O_4、CoMn_2O_4、NiMn_2O_4 3种负极材料为例,介绍了AMn_2O_4负极材料的储能机理、合成方法、以及结构-储锂性能之间构效关系,并提出了各材料目前存在的问题和相应的解决方案,以促进其在锂离子电池市场上的进一步推广和应用。     

酯固化MMT/PF树脂粘结剂的研究

利用有机改性蒙脱土（MMT）制备出了一种新型酯固化酚醛树脂粘结剂;通过砂芯抗拉强度的测定,研究了MMT的用量等因素对粘结强度的影响;采用SEM分析了粘结桥断口的形貌。结果表明,随着MMT用量增加,粘结强度先增大,后减小,与树脂中羟甲基含量的变化趋势是一致的;对断口形貌的分析得出,MMT的加入有效分散了收缩应力。     

锂钒氧系锂离子电池正极材料的研究进展

综述了钒氧系锂离子电池正极材料的研究进展。其中主要对钒氧化物中的V2O5、含锂源的钒氧化物LiV3O8、单变价的钒系氧化物LiNiVO4及双变价的钒系氧化物FeVO4的结构、制备方法、电化学性质等研究现状进行了综合阐述;重点介绍了双变价的钒系氧化物FeVO4的充放电机制及其改性研究的现状。     

锗基锂离子电池负极材料的制备及研究进展

随着便携式电子产品及电动汽车的快速发展,提高锂离子电池能量密度和功率密度的研究日益增多,其中负极材料作为锂离子电池必备部件之一已成为重要的研究方向。商用的石墨负极因理论容量较低限制了其应用,锗具有较高的理论比容量和优异的物理化学性质,成为锂离子电池负极材料的研究热点。本文介绍了不同形貌和组成的锗基纳米负极材料的制备方法以及国内外的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

锂钛氧嵌锂负极材料的研究进展

目前锂离子电池主要受制于安全性能、大功率性能和制造成本,新型高性能锂钛氧基负极材料有望解决这些问题,在动力型和储能型锂离子电池中获得应用。本文对Li4Ti5O12、Li Ti2O4、Li2Ti3O7、Li2Ti6O13等系列锂钛氧嵌锂化合物的晶体结构、电化学性能、制备方法、化学改性、应用研究等方面的重要成果进行了较全面的阐述,并指出了未来研究发展方向。     

酚醛树脂的现状与进展

介绍了酚醛树脂工业的发展史及生产技术现状,阐述了生产酚醛树脂的几项关键工艺,指出了酚醛树脂改性及今后的发展方向.     

耐温抗烧蚀酚醛树脂的合成及其性能研究

采用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行化学改性,合成出具有较好耐温抗烧蚀性能的硼硅改性酚醛树脂。利用FT-IR对合成树脂的结构进行分析,结果表明,树脂分子链中含有硼氧基团和硅氧基团,具有明显的高邻位树脂结构。利用TGA和氧指数仪对树脂的耐热性和阻燃性进行分析,结果表明：合成的硼硅改性酚醛树脂具有优异的耐热性,固化后的改性酚醛树脂在800℃下的残重可达79％;同时,改性酚醛树脂具有良好的阻燃性,临界氧指数达46．8％,高于绝大部分热固性和热塑性树脂。     

以天然辉锑矿为原料制备Sb2S3纳米线/多孔碳复合物作为高性能锂离子电池负极材料

为了避免目前锂离子电池负极材料制造所使用的高纯试剂和高能耗,采用简单熔融法制备以多孔碳为基体的Sb2S3纳米线/多孔碳复合负极材料.得益于活性材料Sb2S3的纳米结构和多孔碳的协同作用,复合负极材料在100 mA/g下循环150次后仍可实现530.3 mA·h/g的高可逆容量,在5000 mA/g下循环320次仍可获得...     

高电压正极材料LiMnPO4的研究进展

高电压正极材料LiMnPO4具有无毒、电压高、比容量高、循环性能和安全性能好等优点成为锂离子电池正极材料的研究热点之一,但是较低的电子导电率、本征电导率及较差的倍率性能限制了该材料的实际应用。近几年来,通过增强颗粒间电子导电性、提高颗粒内部的本征电导率和减小颗粒尺寸等,显著提升了LiMnPO4材料的电化学性能。本文介绍了LiMnPO4材料的结构和特点以及近年来国内外的合成和改性方法,包括高温固相法、溶胶-凝胶法、水热法、喷雾干燥法、表面包覆、掺杂和制备纳米尺寸材料等。揭示了目前LiMnPO4的研究现状和存在问题,并对今后的发展前景以及研究的重要方向进行了评述。