二氧化锡@化学掺杂聚苯胺负极材料性能研究

为了提高二氧化锡(SnO2)作为锂离子电池负极材料的电化学性能,通过化学氧化法合成了化学掺杂聚苯胺包覆SnO2(SnO2@PANI)的复合材料.通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、比表面积分析、热重分析和电化学测试对复合材料进行了分析研究.结果表明,化学掺杂的聚苯胺包覆在SnO2表面,没有影响SnO2的晶体结构.电化学测试结果显示,随着聚苯胺含量的变化,SnO2负极材料的电化学性能呈现出一定的变化规律.当聚苯胺含量为23％时,SnO2@PANI复合材料表现出较好的循环稳定性:在100 mA/g的电流密度下,循环100次后依然可以保持594 mAh/g的可逆比容量.这表明化学掺杂聚苯胺的包覆对SnO2作为锂离子电池负极材料的电化学性能改善作用是明显的.     

中间相沥青基炭负极材料的制备及性能

石油系中间相沥青(MP)经3种方法处理后,对其进行X射线衍射、扫描电镜和电化学性能分析.结果表明:中间相沥青经溶剂萃取-氧化-炭化-石墨化后,作为锂离子蓄电池负极材料,首次充电比容量为422 mAh/g,首次效率为91%,20次循环后比容量保持为375 mAh/g,比石墨的理论比容量要高;经氧化-炭化-石墨化后的MP,电化学性能要差一些,首次充电比容量为401 mAh/g,首次效率为76.5%,稳定后比容量为294 mAh/g;未经石墨化的MP没有明显的充放电平台,充放电曲线呈V字型,比容量仅为194 mAh/g.与已商业化的中间相炭微球相比,中间相沥青基负极材料制备工艺简单,成本低,比容量高,若可以进一步提高其充放电效率,将具有很好的应用前景.     

Si_(1.18)Co_(0.6)B_(0.6)Zn_(0.12)/MGS复合材料作负极的电化学性能

以Si、Co、B、Zn和改性石墨球(MGS)为前驱体通过高能球磨制备了一种新的锂离子电池复合负极材料(Si1.18Co0.6B0.6Zn0.12/MGS)。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了材料的组成和形貌结构。恒电流充放电测试表明,Si1.18Co0.6B0.6Zn0.12/MGS复合材料有较好的电化学性能,最高可逆比容量达565mAh/g,50个循环后,首次可逆容量的保持率为94%。Si1.18Co0.6B0.6Zn0.12/MGS电化学性能的改善应归因于电极结构在循环过程中的稳定性。     

纳米Si/C复合微球材料制备及电化学性能表征

通过高温热解法合成不同纳米硅含量的Si/C复合微球材料并对其形貌及电化学性能进行了探究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒电流充放电和循环伏安测试等技术对样品进行表征分析。电化学测试结果表明:当样品中的硅含量为8%(质量分数)时,制备的纳米Si/C复合微球负极材料在100 m A/g的电流密度下,首次可逆充电比容量为532.0 mAh/g,循环100次后,比容量可稳定在321.8 mAh/g。该结果归因于无定形碳良好的导电性及较高的比表面积。     

掺杂稀土Euc对LiMn2O4结构和性能的影响

采用机械液相活化法合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子蓄电池正极材料的LiMn2O4化合物,并对其进行了掺杂稀土铕(Eu)元素的修饰.对材料进行了X射线衍射、循环伏安、充放电等测试.实验结果表明,掺入铕元素所合成的材料具有标准尖晶石结构,较好的电化学可逆性能,较优良的高温性能.该材料在EC+DMC(1:1)+lmol/L LiPF6电解液中表现出了较优良的充放电性能,其首次放电比容量达130 mAh/g.以中间相碳微球做负极时,在室温下经300次循环后,容量持有率大于85%,在55℃下,经200次循环后容量持有率大于80%.同时运用用晶体场理论简要分析了稀土Eu在尖石结构中的作用机理.     

Si/AG/C复合负极材料的制备及性能研究

以硅、人造石墨和蔗糖为原料,通过高温裂解法制备了硅/石墨/碳复合材料作为锂离子电池负极材料。用扫描电子显微镜法(SEM)和X射线衍射光谱法(XRD)分析材料的形貌和结构,复合材料制备成电极后,通过恒流充放电、循环伏安(CV)和电化学交流阻抗频谱(EIS)测试其电化学性能。结果表明:裂解碳将石墨和硅紧密包裹,高温后硅和石墨仍为晶体结构;在600~900℃,复合材料脱锂比容量随温度升高而增加,首次脱锂比容量在1 000~1 100 mAh/g,复合材料循环40次后比容量保持在418~543 mAh/g。紧箍包裹结构的硅/石墨/碳复合材料兼有石墨循环性好和硅容量高的特点。     

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%.     

中间相炭微球表面镀铜银合金的电化学性能

采用化学镀的方法在石墨化中间相炭微球(MCMB)的表面镀覆铜银合金,对镀覆后的中间相炭微球进行扫描电镜分析和X射线衍射分析,结果表明,铜银合金沉积在中间相炭微球的表面,在空气中具有较强的抗氧化能力。将镀覆铜银合金的中间相炭微球用于锂离子蓄电池负极材料,在较高湿度下搁置后对材料进行了电化学测试,结果表明,镀铜银合金中间相炭微球仍然具有303.8mAh·g-1的可逆容量和良好的循环稳定性,20次循环后放电容量保持率在94.6%。     

掺杂稀土Eu对LiMn_2O_4结构和性能的影响

采用机械液相活化法合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子蓄电池正极材料的LiMn2O4化合物,并对其进行了掺杂稀土铕(Eu)元素的修饰。对材料进行了X射线衍射、循环伏安、充放电等测试。实验结果表明,掺入铕元素所合成的材料具有标准尖晶石结构,较好的电化学可逆性能,较优良的高温性能。该材料在EC DMC(1:1) 1mol/L LiPF6电解液中表现出了较优良的充放电性能,其首次放电比容量达130 mAh/g。以中间相碳微球做负极时,在室温下经300次循环后,容量持有率大于85%,在55℃下,经200次循环后容量持有率大于80%。同时运用用晶体场理论简要分析了稀土Eu在尖石结构中的作用机理。     

锂离子电池Si/C/G复合负极材料的制备及性能研究

以纳米硅粉、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、人造石墨为原料,采用喷雾干燥和高温热解制备了Si/C/石墨复合负极材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及恒电流充放电等测试方法,研究了热解温度对复合材料结构、形貌和电化学性能的影响。复合材料电极电化学测试显示,当热分解温度为600℃得到的复合材料,以电流密度为100 mA/g充放电时,电极材料首次放电比容量为953.5 mAh/g,首次库仑效率为85.3%,50次循环容量保持率为87.2%。聚乙烯吡咯烷酮热解形成碳包覆的结构,以及石墨基体能有效地改善硅基负极材料的电化学性能。     

钠离子电池用SnSb合金/碳材料的性能

以SnSb为主体材料,中间相炭微球(MCMB)、酚醛树脂为碳源,将机械球磨法与有机碳源热裂解包覆法结合,合成钠离子电池负极用SnSb合金/碳复合材料SnSb/MCMB/C。通过XRD、SEM测试分析材料的物相结构与形貌,通过循环伏安、恒流充放电测试,分析材料的电化学性能。SnSb/MCMB/C复合结构缓解了纯SnSb的团聚和体积膨胀效应,增强了材料的循环稳定性和倍率性能。SnSb/MCMB/C以100 m A/g的电流在0.01~2.50 V充放电,首次放电比容量为590 m Ah/g,首次库仑效率为60%,第100次循环的放电比容量保持在322 m Ah/g。     

常温下真空浸渍制备的LMC/S复合材料

在常温下,采用真空浸渍的方法,将单质硫(S)填充在大介孔炭(LMC)的孔中,制备出LMC/S复合材料。用SEM、XRD和氮吸附等方法对复合材料进行了分析,用恒流放电、循环伏安等方法对复合材料的电化学性能进行了测试。填充在LMC中的硫高度分散,复合材料的循环性能和硫的利用率都较高。当电流密度为0.4 mA/cm2时,LMC/S电极中硫的首次放电比容量达1 215.5 mAh/g,第50次循环的可逆比容量仍有535.3 mAh/g。     

中间相炭微球改性尖晶石LiMn2O4的性能

用柠檬酸络合法制备了中间相炭微球(MCMB)改性的LiMn2O4,用XRD测试进行了研究.通过循环伏安测试,分析了MCMB加入量对样品性能的影响,用恒流充放电测试进行了验证.MCMB的加入减小了样品的晶胞参数,提高了放电平台电位,增大了峰电流.MCMB的添加量为3%时,样品的首次放电比容量为130.56 mAh/g,比纯LiMn204提高了17.8%.     

硅/石墨/热解碳复合材料的制备与性能

利用化学气相沉积(CVD)法制备了硅/石墨/热解碳复合材料。用XRD、SEM和恒流充放电等测试,分析了制备工艺对复合材料电化学性能的影响。当气相沉积温度为800℃、时间为50 min时,制备的复合材料的循环性能较好,首次和第200次循环的脱锂(放电)比容量分别为535.5 mAh/g和429.8 mAh/g。     

溶剂热制备绒球状ZnCo_2O_4/CNT多孔微球

用溶剂热法制备绒球状钴酸锌(ZnCo_2O_4)/碳纳米管(CNT)复合材料。用XRD、SEM技术分析物相和形貌,用恒流充放电及循环伏安法测试电化学性能。添加CNT使ZnCo_2O_4呈多孔结构,可提高作为锂离子电池负极材料的电化学性能。以500 mA/g的电流在0.01~3.00 V循环,ZnCo_2O_4/CNT的首次充、放电比容量分别为1 002.3 mAh/g、1 284.9 mAh/g,首次库仑效率达78.00%;第50次循环的充、放电比容量分别为1 197.2 mAh/g、1 209.8 mAh/g,库仑效率达98.96%。     

不同方法合成LiVPO4F/C的电化学性能研究

以葡萄糖、NH4H2PO4、V2O5和LiF为原料,分别通过液相法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F/C复合材料,并通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对复合材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,两种方法所合成复合材料均由三斜结构的LiVPO4F与碳组成;液相法所合成的材料首次放电比容量分别为133.7(0.2 C)、124.9 mAh/g(0.5 C)和118.7 mAh/g(1 C),明显高于相同测试条件下固相法所合成材料的首次放电比容量[131.2(0.2 C)、121.4 mAh/g(0.5 C)和104.9 mAh/g(1 C)],并且液相法合成的复合材料循环性能优于固相法合成的复合材料;液相法合成的LiVPO4F/C复合材料具有良好的循环性能和倍率性能,其2 C和5 C的放电比容量分别高达114 mAh/g和98 mAh/g,循环50次后,容量损失率均小于1%。     

硫化铜微球电化学储锂性能研究

以硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]和硫代乙酰胺(TAA)为原料,通过溶剂热法制备中空球状结构硫化铜。研究了中空微球样品作为锂离子电池负极材料的电化学性能。讨论了焙烧温度和焙烧时间等条件对硫化铜样品的物相结构和电化学性能的影响。研究发现,焙烧后的硫化铜样品的电化学性能表现良好,在0.1 C电流密度下首次充放电比容量均超过了理论比容量(560 m Ah/g),其中焙烧温度为150℃、焙烧时间为1 h的硫化铜样品,其首次放电比容量达到682.8 m Ah/g,且循环25次后其比容量仍能保持在106.7 m Ah/g,表现出了良好的循环稳定性。     

石墨烯纳米片-氧化亚钴负极材料制备与表征

采用水热法结合500℃高温焙烧制备了新型高性能锂离子电池负极材料石墨烯纳米片-氧化亚钴(GNS-CoO)复合材料。采用XRD及TEM等手段对石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料结构和形貌进行表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料的循环性能明显优于氧化亚钴,以200mA/g进行充放电得到首次放电比容量为1040.2mAh/g,50次循环后放电比容量为1027.8mAh/g,显示出良好的循环稳定性。     

锂硫电池硫碳复合正极材料的研究

采用单质硫与KS6合成石墨在一定条件下合成了一种新型硫碳复合材料.通过扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、布鲁瑙尔-埃利特-特勒法(算比表面积)(BET)对该材料进行了结构表征,利用循环伏安扫描和不同电流密度下恒电流充放电实验对复合材料的电化学性能进行了测试.结果表明:该复合材料具有容量利用率高,大...     

锂离子电池SiO／C负极材料制备与嵌锂性能研究

以沥青为有机碳源,利用高能球磨和高温热解法制备得到一种循环稳定性能和倍率性能均很优异的SiO／C复合材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）,对材料的结构和表面形貌进行表征。通过恒电流充放电和循环伏安测试了材料的电化学性能。结果表明,在100mA／g电流密度下,SiO／C电极的首次放电、充电比容量分别为1223．1mAh／g、827．3mAh／g,30周充电比容量保持在748．1mAh／g。即使在500mA／g电流密度下,仍然保持有430mAh／g左右的可逆容量。