锂离子电池锰系正极材料的研究进展

综述了锂离子电池中锰系正极材料的研究和发展。对尖晶石型LixMn2 O4、正交晶系LiMnO2 、复合多维含锂二氧化锰 (CDMO)等电极材料的合成制备方法、晶体结构、充放电容量、电化学特性等进行了较为详细的论述。     

长寿命软包装钛酸锂/锰酸锂锂离子电池性能

以钛酸锂为负极、锰酸锂为正极制作了软包装锂离子电池,分析了钛酸锂/锰酸锂电池在充放电过程中产生的气体成分,研究了影响钛酸锂电池胀气的因素,如钛酸锂材料、电解质溶液酸度、电解质溶液添加剂等。进一步开发出性能优越的35 Ah软包装钛酸锂/锰酸锂电池,该电池常温1 C循环3 000次后容量保持87%,高温55℃、1 C、1 300次循环后仍能保持85%的初始容量,并具有良好的倍率性能和搁置性能。     

掺杂氧化镍锰钴锂材料的动力型锂离子电池

为了研制在电性能、安全性和成本价格等三方面均能较好地满足电动汽车需求的锂离子电池,选择了在氧化钴锂中掺杂氧化镍锰钴锂三元材料的方法,研制了新的50Ah动力型锂离子电池。通过对研制电池进行电性能和安全性试验,各项性能均满足电动汽车的技术要求,加上氧化镍锰钴锂三元材料的价格仅为氧化钴锂的50%左右,所以掺杂氧化镍锰钴锂三元材料是解决电动汽车对动力型锂离子电池严格需求的理想途径之一。     

磷酸铁锂材料在动力锂离子电池中的应用

锂离子电池因其有较高的电压和能量密度,被广泛应用于HEV、PHEV和电动工具领域.使用经过碳包覆方法处理的磷酸铁锂(LiFePO4)材料来制备软包装电池,其高倍率放电性能、高低温性能和循环性能测试结果表明,该材料完全可以满足动力电池的需要并得到广泛的应用.     

锂离子电池工序中锂镍钴锰的结构变化

用XRD微观分析锂电池的镍钴锰作用,比较来料、冷压、充放电循环工序的材料变化,分析择优取向和层间距。发现随工序的推进,材料的层状结构越来越明显,而阳离子的有序度降低,微晶尺寸减少,会消耗更多的电解液和生成SEI膜,导致阻抗增加。     

复合材料为正极的锂离子电池研究

用锰酸锂和包覆镍酸锂质量比为1∶1的复合正极材料组装AA型锂离子电池,对其循环性能、热稳定性和耐过充性进行了研究。通过对比发现:该复合正极材料不仅表现出与钴酸锂相当的比容量和循环性能,而且热稳定温度较钴酸锂提高了5℃,尤其是耐过充能力大大改善。钴酸锂电池以3C、10V过充发生爆炸,而复合正极材料电池在3C、20V条件下过充仍是安全的。该复合正极材料综合性能优异,价格低,是一种有潜力的锂离子动力电池正极材料。     

锰系材料用于水溶液锂离子电池的研究进展

阐述了水溶液锂离子电池锰系正极材料的制备方法、电化学性能、Li+嵌脱机理等方面的研究现状及电解液对水溶液锂离子电池性能的影响。与传统锂离子电池相比,水溶液锂离子电池具有安全性好、电导率高、装配简易和成本低等优点。     

高比能量软包装动力锂离子电池的制备

以LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.3)O_2和尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)的混合物为正极材料,人造石墨为负极材料,研制额定容量为19Ah的电动汽车用高比能量软包装动力锂离子电池。电池在2.8~4.2 V循环,0.33 C放电比能量大于150 Wh/kg;5.00 C持续放电容量保持率为94.7%;50%放电深度时,10 s脉冲放电的比功率大于2 500 W/kg;1.00 C循环1 000次,容量保持在额定容量的92.2%。电池在针刺、过充等安全测试时不起火、不爆炸。     

LA型锂离子电池专用水性粘合剂

正LA型锂离子电池专用水性粘合剂具有良好的电化学稳定性、热稳定性和纯净的品质,适用于锂离子电池的各种正负极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、碳负极和钛酸锂等),使用时无需添加有机溶剂和增稠剂。LA型水性粘合剂已行销10年,大量应用于通讯电池和动力电池领域,年产量突破1100吨。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4高温性能的应用研究

为了改善锰酸锂的高温循环性能,在锰酸锂材料中经过颗粒度调整、表面修饰、Al元素体相掺杂后得到改性后的材料.通过X射线衍射(XRD)、BET比表面积分析、激光粒径分析、SEM-EDS等方法对材料的结构、比表面积、粒度、形貌等进行了分析与表征.材料形貌的不平整度得到改善,BET降低,晶格常数缩小,结构稳定性得到改善.改性后...     

从废旧锂离子电池中回收钴和铝的工艺

采用全湿法从废旧锂离子电池LiCoO2电极中回收钴和铝。采用10%NaOH溶液为浸出剂,溶解铝钴膜,浸液中的NaAlO2用H2SO4溶液中和,将铝以Al(OH)3形式沉淀,铝的回收率达93.5%。碱浸渣以2 mol/L H2SO4 30%H2O2溶液在60℃下浸出;以NaOH溶液调节酸浸液的pH至5,净化后,以饱和(NH4)2C2O4溶液沉钴,沉钴条件为60℃、pH=2、含钴溶液与饱和(NH4)2C2O4溶液体积比为1∶1.5,钴的回收率达96.3%。     

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%。     

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。     

使用LiFePO_4-LiMn_2O_4混合正极的锂离子电池的性能

将LiFePO4和Li Mn2O4按78∶9的质量比混合,并用作锂离子电池正极材料。使用该混合正极的14500型电池适宜的充放电电压范围为4.20～2.50 V,在常温下以1.0C循环250次,容量保持率为87.47%;在60℃下以1.0C循环12次,容量保持率为84.62%。电池以100%SOC在60℃下贮存7 d后,容量保持率为82.50%,容量恢复率为89.01%。     

尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy的循环性能

用高温固相法制备了尖晶石相Li1 xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy锂离子电池正极材料.电性能测试表明,Al、F共掺杂能提高LiMn2O4的容量.LiAl0.1 Mn1.9O4-yFy(y=0.05、0.10)常温下的初始容量分别为104.4 mAh/g和105.3mAh/g,高于Li1 xMn2O4;100次循环后,容量仍高于Li1 xMn2O4.Li1 xMn2O4(x=0.05、0.06和0.07)的高温(55℃)循环性能较好,100次循环后,容量衰减率分别为24.02%、21.78%和22.23%,除Li1.04Mn2O4(x=0.04)外,均低于LiAl0.1Mn1.9O4-yFy.阴离子的掺杂提高了材料的容量,阳离子掺杂抑制了Jahn-Teller效应,增强了尖晶石结构的稳定性,提高了材料的循环性能.     

Co3O4对LiCoO2电化学性能的影响

由Li2CO3和不同工艺制备的Co3O4为原料,合成了LiCoO2。XRD测试表明:不同Co3O4制备的LiCoO2的晶胞参数a和c值不同。电化学性能测试表明:比表面积大的Co3O4合成的LiCoO2具有更高的首次放电比容量,微晶尺寸大的Co3O4合成的LiCoO2具有更好的循环性能。     

基于尖晶石锰酸锂混合材料的应用

研究了尖晶石锰酸锂和钴酸锂混合正极材料在锂离子电池中的应用.在保持锰酸锂与钴酸锂质量比1:1不变的情况下,对使用该体系的锂离子电池的初始性能、循环性能、过充电性能、60℃荷电保持7 d及不同温度放电性能等进行了测试,并与使用纯钴酸锂体系的电池做了比较.结果表明:混合材料满足锂离子电池的要求.     

掺钴LiMn2O4材料的微波模板法合成

利用微波模板法制备了尖晶石型LiMn2O4-xCoxO4(x=0、0.1、0.2和0.4)锂离子电池正极材料.利用XRD和SEM等方法对样品进行了表征,结果表明:掺杂后的材料仍是尖晶石相,掺杂Co可提高材料的尖晶石结构稳定性.电化学测试结果显示:与纯的LiMn2O4材料相比,掺杂后的材料循环性能得到提高.x=0.2为最佳值,其初始容量为112 mAh/g,40次循环后,容量衰减率为9%.     

LiMn2O4在充放电过程中的相变

通过X射线衍射图谱,研究了以LiMn2O4为正极活性物质所组成的锂离子电池室温下在4.5-3.5 V之间多次充放电循环后LiMn2O4电极的变化.放电后尖晶石LiMn2O4微粒表面生成的Li2Mn2O4发生歧化反应,是电池容量损失的原因之一,结合Li-Mn-O相图详细地分析了锂锰氧化物电极在充放电过程中的化学变化.