棒状尖晶石型LiMn_2O_4材料的合成及其性能研究

以MnSO_4·H_2O与NaClO_3为原料,NH_4F为辅助剂,通过水热法合成了海胆状β-MnO_2前驱体,研究了NH_4F用量对前驱体形貌的影响。以形貌最优的β-MnO_2作为前驱体与LiOH·H_2O通过高温烧结合成棒状尖晶石型LiMn_2O_4,并将它与商业MnO_2为前驱体合成的尖晶石型LiMn_2O_4进行了结构和性能比较。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学性能测试等手段对MnO_2前驱体以及尖晶石型LiMn_2O_4产物进行了表征。实验结果表明,棒状LiMn_2O_4具有更优越的电化学性能:0.2C下首次放电比容量为119.8 m Ah/g,最高达到123.2 m Ah/g,30圈循环后,容量保持率为94.07%。     

准纳米晶钛酸锂的制备及其电化学性能

利用偏钛酸为钛源,多孔活性炭为模板剂,采用固相合成工艺制备准纳米晶钛酸锂材料.采用X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDX)表征材料结构和形貌,用循环伏安(CV)和恒流充放电测试研究材料的电化学性能.结果显示,合成的钛酸锂其主要物相为尖晶石结构的Li_4Ti_5O_(12),添加多孔活性炭作为模板剂能明显提高材料的电化学性能.材料首次可逆嵌脱锂容量可达143mAh·s~(-1),嵌脱锂效率达到95.4%,而且循环性能稳定,30周循环后容量衰减仅为4.22%.     

共沉淀法合成Lil1-2x Nix FePO4正极材料的研究

利用共沉淀法合成了Ni2 掺杂量x=0.00,0.005,0.和0.03的Li1-2xuhNixFePO4.通过对合成材料的XRD、元素组成及其电化学性能研究表明,少量Ni2 的掺杂并未影响材料晶体结构,但对材料的电化学性能却有着非常积极的影响:0.1C放电时,掺杂量x=0.01样品的首次放电比容量可达143.2 mA·h/g,20次循环后放电比容量为131.2 mA·h/g,容量衰减仅为8.4%.分别从荷锂状态(LI1-2xNixFePO4)和缺锂状态(FePO4)两方面对Ni2 掺杂改性的原理进行了简单的探讨:材料处于荷锂状态时,Ni2 掺入形成的锂空位与镍取代有利于提高锂离子于晶体中的扩散速率以及材料的电子导电能力;材料处于缺锂状态时,Ni2 掺入使得材料形成了Fe2 /Fe3 共存的状态,从而提高了其电子导电能力.     

稀土掺杂锂离子电池正极材料锂镍钴氧的研究

采用机械合金(Mechanical Alloying-MA)技术,固相掺杂稀土元素镧,在氧气气氛中高温焙烧合成锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物,对所得化合物进行了稀土掺杂量及电化学性能的研究;同时也进行了相关的XRD、SEM、CV表征.得到性能比较优良的LiNi0.80Co0.2-xLaxO2(x=0.03)化合物.其首次充电比容量达168mA*h/g,放电比容量达152mA*h/g,进行10次循环以后,放电比容量仍然有143mA*h/g.     

共沉淀法合成Li_(1-2x)Ni_xFePO_4正极材料的研究

利用共沉淀法合成了Ni^2＋掺杂量x=0．00,0．005,0．01和0．03的Li1-2xNixFePO4通过对合成材料的XRD、元素组成及其电化学性能研究表明,少量Ni^2＋的掺杂并未影响材料晶体结构,但对材料的电化学性能却有着非常积极的影响：0．1C放电时,掺杂量x=0．01样品的首次放电比容量可达143．2mA-h／g,20次循环后放电比容量为131．2mA·h／g,容量衰减仅为8．4％。分别从荷锂状态（Li1-2xNixFePO4）和缺锂状态（FePO4）两方面对Ni^2＋掺杂改性的原理进行了简单的探讨：材料处于荷锂状态时,Ni^2＋掺入形成的锂空位与镍取代有利于提高锂离子于晶体中的扩散速率以及材料的电子导电能力;材料处于缺锂状态时,Ni^2＋掺入使得材料形成了Fe^2＋／Fe^2＋共存的状态,从而提高了其电子导电能力。     

高性能LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的制备

以乙酸锂、乙酸镍、乙酸锰为原料,采用乙二醇辅助溶胶凝胶法合成了高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征,用充放电测试和电化学阻抗对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品进行电化学性能测试。结果表明,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品都具有Fd3m尖晶石结构,且无明显杂质相,样品在900℃分别烧结2 h、6 h和10 h后,在1C下首次放电比容量分别为123、137和124 m Ah/g,循环230次后的容量保持率分别为92%、98%和96%。其中900℃烧结6 h样品电化学性能最佳,4C充电8C放电,循环500次后容量依然保持在125 m Ah/g,容量保持率为94%。     

钛酸锂合成技术研究进展

钛酸锂是一种尖晶石结构的锂离子电池负极材料,相对于碳基材料具有更好的充放电性能、循环稳定性和使用安全性能,成为研究新型锂电子电池负极材料的热点。然而,钛酸锂本身存在电导率较低,极化现象严重和理论容量小等缺点,限制了其广泛应用。介绍了钛酸锂的合成技术、原理,改进方法及研究现状。分析了不同制备工艺的优缺点及其对材料性能的影响。指出元素掺杂、表面包覆、形貌设计和复合改性等方式可有效改善Li4Ti5O12材料的导电性能,提高材料的电化学性能。提出了目前存在的问题及未来的研究方向。     

LiCr0．05Ni0．15Mn1．8O4的合成和电化学性能

通过溶胶-凝胶法合成尖晶石型锂离子电池正极材料LiCr0.05Ni0.15Mn1.8O4,并用XRD,SEM,FTIR,TGA表征其形貌和结构,采用电化学测试考察材料的电化学性能.结果表明,所合成的LiCr0.05Ni0.15Mn1.8O4具有与母体LiMn2O4同样完整的尖晶石结构,Cr3 (d3)和Ni2 (d8)部分取代了尖晶石结构八面体骨架中的Mn3 (d3).LiCrxNiyMn2-x-yO4(x=0.05,y=0.15)电极的良好容量归功于尖晶石结构中Cr和Ni对Mn位的掺杂而使主体结构得到了稳定.其首次充放电容量为120/100(mA·h·g-1,循环41次后容量保持率为98%.与单一LiMn2O4相比,在800℃合成的目标产物结构稳定性和循环可逆性好,循环伏安和充放电曲线表明该物种在充放电过程中Li 两步脱嵌过程有转变为一步的趋向.     

尖晶石型Li4Mn5O12正极材料的制备与电化学性能

以氢氧化锂、乙酸锰和草酸为原料,固相反应12h合成富锂尖晶石Li4Mn5O12,用XRD,SEM和电化学性能测试等方法表征材料结构和性能.结果显示,分350℃和500℃温度二段焙烧合成的Li4Mn5O12材料结晶度大,晶型完整,样品为块状颗粒,分布均匀,粒度范围在1～5μm之间.电化学性能最优,首次放电容量为151mA·h·g-1.充放电后材料进一步XRD分析发现,充放电循环使Li4Mn5O12结构发生变化,循环多次后,材料中已发现少量尖晶石LiMn2O4存在.     

掺铌尖晶石型锰酸锂烧结工艺的优化

采用高温固相法,通过优化烧结工艺,批量合成了具有高能量密度、单一尖晶石相的掺铌锰酸锂,并采用XRD、SEM、SSA、PSD等表征手段对其性能进行了分析,结果表明,在760℃下恒温烧结15 h,烧结制备的掺铌尖晶石锰酸锂综合性能较好,在1C倍率下,最高初始放电容量可达109.9 m Ah/g,循环50周后的容量保持率达95.3%,最大压实密度可达3.3 g/cm3。     

合成温度与时间对尖晶石LiMn2O4性能的影响

采用高温固相合成法制备尖晶石LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究合成温度与合成时间对尖晶石LiMn2O4晶体结构和电化学性能的影响。结果表明,尖晶石LiMn2O4晶体结构和电化学性能随合成温度和时间的增加而提高,但合成时间超过24h后对材料结构与性能的影响不大。     

载银纳米铁酸铜抗菌剂的制备及抗菌性能

以纳米铁酸铜(CuFe_2O_4)复合氧化物为载体,通过吸附制备载银抗菌剂,用抑菌圈直径和杀菌率表征抗菌性能.选择pH值范围为5.5～7.0、吸附时间8h、吸附温度50℃为纳米CuFe_2O_4对银离子的吸附条件.当焙烧温度为500℃时Ag~+能够有效缓释,并具有抗菌持久性.具有相近粒径和相同载银量的载银纳米CuFe_2O_4抗菌能力强于载银纳米SiO_2.载银纳米CuFe_2O_4抗菌剂具有较好的抗菌性能.随着抗菌剂载银量的增加抗菌能力增强,抗菌剂的焙烧温度影响银离子的溶出能力与缓释能力.载体本身较强的吸附、催化能力产生的对细菌的破坏及其中铜元素的存在有利于增强抗菌剂抗菌性能.     

Research on high density and safety LiCoO_2 as cathode materials for lithium ion batteries

1IntroductionLithiumion batteries are largely adopted for potable electronic devices due to its high capacity,highvoltage and good safety attributes.The advancement of lithiumbattery requires newtype of cathode mate-rials with high energy density,as well as good safety and lowcost.Accordingly the cathode materials arebeing developedin two directions[1].One wayis toincrease the gravi metric capacity of the materials,e.g.by preparing Li Ni1-yCoyO2with higher capacity but poor thermal stability…     

尖晶石LiMn2O4的表面改性研究

采用化学镀包覆方法对尖晶石LiMn2O4进行表面改性。通过XRD和SEM等方法对改性后的尖晶石LiMn2O4表面进行了研究。电化学测试结果表明,化学镀包覆方法能改善尖晶石LiMn2O4的充放电性能,特别是能大幅度提高Li／LiMn2O4电池的高温性能。     

过氧化氢的氧化特性及其在不同介质中的分解行为研究

过氧化氢(H2O2)作为一种氧化剂曾广泛应用于湿法冶金工艺。本文针对过氧化氢在地下水、自来水、5g/LH2SO4和2g/LNH4HCO3四种不同介质中的分解情况进行了试验研究。研究结果表明:过氧化氢在碱性介质中很不稳定,而且质量浓度越高,分解速度越快;在酸性介质中比较稳定,分解速度慢,适合于酸性介质中作氧化剂,在碱性环境尽量少用或不用。此研究为更好地了解过氧化氢的化学特性及其在湿法冶金工艺中的应用,提供参考与借鉴。     

Reduction property of rare earth oxide doped molybdenum oxide

1IntroductionMagnetron tubes have a wide applicationinthe fields of communication,medical treat ment,heat appa-ratus and military uses.The cathodes in the magnetron tubes should have better secondary emission prop-erty,the capabilities of working at high temperature,anti-bombing insentivity and long life[1].Amongthem,secondary emission propertyis the most i mportant factor for the application of this kind of cathode.Our former studies on rare earth oxide(RE2O3in brief)doped molybdenumcathode…     

稀土元素La掺杂材料LiCoPO_4的性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了LiCoPO4与稀土元素La3+掺杂的正极材料,并研究了掺杂材料的晶型结构和充放电性能。合成的改性正极材料LiCo0.99La0.01PO4在0.1C倍率下首次放电比容量达到了133.6 mAh/g,相比纯相LiCoPO4的放电比容量提高了17.3%。20次循环后改性材料的放电比容量是85.1 mAh/g,比纯相LiCoPO4的放电比容量70.4 mAh/g有了较大提高。     

锂锰氧化合物的分子模型及理论容量计算

以LiNO₃ 和电解MnO₂ 为原料, 以含羟基有机溶剂和水的混合溶液为分散剂, 采用流变相法合成尖晶石型Li_xMn₂O₄, 提出了锂锰氧的分子模型并计算了其理论容量。结果表明, 在700～800 ℃温度范围, 所得化合物为化学计量尖晶石型材料, 其理论容量为148 mAh/g;当合成温度达900 ℃以上时, 产物为缺氧型尖晶石, 其理论容量为120 mAh/g, 材料中电化学活性物质Mn³⁺的含量降低是材料理论容量降低的主要原因。实验结果表明, 当锂锰摩尔比为0.488 时, 锰的平均氧化价态为3.52, 在煅烧温度为760 ℃时, 所合成锂锰氧材料的充电容量可达128.1 mAh/g, 放电效率为92.3%。     

碳纤维在复合材料中的作用

利用挤压铸造法制备Al_2O_(3f)+C_f/ZL109短纤维混杂筒形金属基复合材料,探讨Al_2O_3纤维体积分数为10%时,碳纤维在该混杂复合材料中的作用.     

四氧化三锰和电解二氧化锰制备尖晶石型锰酸锂的研究

分别以电解二氧化锰和四氧化三锰为原料, 采用固相法制备了2种锂离子电池正极材料——尖晶石型锰酸锂。结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电性能测试, 对两种产物的物化性能以及电性能进行了检测分析, 结果表明: 以电解二氧化锰(EMD)和Mn₃O₄为原料, 在合适的条件下都能制备出性能较好的锰酸锂正极材料; 由Mn₃O₄制备的锰酸锂呈晶粒大小较为均匀的单晶八面体形貌; 由电解二氧化锰制备的锰酸锂呈晶粒大小不均匀的二次颗粒形貌; 用Mn₃O₄制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为105.3%; 而以电解二氧化锰制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为79.0%。