LiMn2O4正极材料高温电化学性能的研究

采用固相反应法制备了正极材料LiMn2O4与LiAl0.1Mn1.9O3.9F0.1，对它们进行XRD和SEM测试，并组装成双电极实验电池进行高温电化学性能比较。结果表明：Al^3 与F^-1掺杂的LiAl0.1Mn1.9O3.9F0.1具有较好的尖晶石结构及微观形貌，不同于LiMn2O4，在高温(55℃)下充放电时，LiAl0.1Mn1.9O3.9F0．1经过15次循环后，容量为110mAh/g，保持在96％以上，交流阻抗研究也显示了其良好的电化学性能。     

Fe(OH)3@多孔碳正极材料的制备与性能研究

相比于锂离子电池,锂硫电池具有更高的理论容量与能量密度.通过简单的油浴加热将FeCl3溶液在氧化石墨烯(GO)/面粉水热碳化后的材料上原位生成了Fe(OH)3纳米颗粒,随后进行渗硫制备出了锂硫正极复合材料.Fe(OH)3具有大量的亲水基团,能够对多硫化物进行物理、化学吸附.GO与面粉水热碳化后的材料具有较高的比表面积,...     

V掺杂Li2FeSiO4正极材料的制备与电化学性能

采用固相法制备了V掺杂的锂离子正极材料Li2Fe Si(1–x)VxO4(其中x=0,0.05,0.10,0.15)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、粒度分析、恒流充放电测试及交流阻抗谱测试等方法研究制备样品的结构、形貌及电化学性能。结果表明:掺杂后样品的衍射主峰与Li2Fe Si O4的XRD谱一致,样品的一次粒径分布在200~500 nm之间,颗粒分散较为均匀,掺杂后样品的粒度分布更为一致。电学性能测试显示:x=0.10时,样品表现出较好的电学性能。在0.1C下放电,Li2Fe Si0.90V0.10O4的首次放电容量为163 m A·h/g,与Li2Fe Si O4相比容量增加了66.2%,循环30次后的容量仍保持在127m A·h/g,具有良好的循环性能。     

稀土铈掺杂LiFePO4正极材料的电化学性能研究

利用固相法合成了Ce3+掺杂的Li1-xCexFePO4正极材料.研究结果表明:少量Ce3+掺杂未影响到LiFePO4的晶体结构,但显著改变了粉体的微观形貌,降低颗粒粒径至纳米级,改善了可逆容量和循环性能,得到最佳配比的正极材料Li0.9975Ce0.0025FePO4,在0.1 C的充放电速率下,其初始可逆放电容量达到116 mAh/g.引入稀土离子是提高磷酸铁锂新型锂离子正极材料电化学性能的有效方法.     

稀土钆、钇掺杂LiFePO_4正极材料的制备及电化学性能测试

通过水热法制备了稀土钆、钇离子掺杂的LiFe_(1-x)Gd_xPO_4、LiFe_(1-x)Y_xPO_4(x=0,0.01,0.03,0.05)锂离子电池正极材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法表征,对电池进行恒流充放电、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)电化学测试,系统的研究了LiFePO_4微观结构及电化学性能。结果表明,通过水热法制备的少量稀土掺杂的磷酸铁锂正极材料仍然是橄榄石结构,颗粒尺寸300~800 nm,一定程度上细化颗粒有效的减小Li~+的扩散和迁移途径,增加了Li~+的占位无序度,使得锂离子脱嵌变得容易,改善了材料的电导性,使LiFePO_4正极材料放电比容量增加,循环稳定性能提高。在电位范围2.0~4.2 V之间,样品随着掺杂量的增加,初始放电比容量首先升高然后下降,其中LiFe_(0.97)Gd_(0.03)PO_4初始放电率达到143.38 m Ah/g,LiFe_(0.97)Y_(0.03)PO_4初始放电率达到148.35 m Ah/g,和空白样比提高了近45%,且EIS和CV测试结果进一步验证了LiFe_(0.97)Gd_(0.03)PO_4、LiFe_(0.97)Y_(0.03)PO_4样品具有最佳的电化学性能。     

PEN/Fe3O4复合薄膜的制备及性能研究

以四氧化三铁(Fe3O4)微球作为填料,通过溶液流延法制备了聚芳醚腈(PEN)/Fe3O4复合薄膜,并研究了Fe3O4的含量对该复合薄膜热力学、力学、磁性等性能的影响,并通过动态旋转流变仪研究了填料Fe3O4与基体PEN的相容性.结果表明,Fe3O4的加入对基体树脂的热性能有所提高,其玻璃化转变温度保持在173.5～175.5℃之间,而5％初始分解温度提高了10℃左右,800℃时的残炭率提高了6％左右.当Fe3O4质量分数为1％时,复合薄膜的拉伸强度达到了最大值80.64MPa;随着Fe3O4含量进一步增加,拉伸强度有所下降.复合薄膜的饱和磁化强度随着Fe3O4含量的增加而逐渐提高,且在Fe3O4含量质量分数为10％时达到11.02 emu/g.当Fe3O4质量分数在3％以下时,Fe3O4在PEN基体中具有较好的分散性和相容性.     

锂硫电池正极材料的制备及电化学性能

目的：制备高性能的锂硫电池正极材料。方法：通过碳化表面包覆聚合物的磷钨酸铵微球,制备碳包覆的氧化钨,在其表面负载稀土氧化物,并与单质硫复合,制备硫正极材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对制备的材料进行表征,采用恒电流充放电方式测试材料的电化学性能。结果：在0.1C的倍率下,硫电极首次放电容量为1 263.7 mAh/g S,循环100次后的放电容量仍然保持有840.6 mAh/g S,表现出较高的放电比容量和良好的循环稳定性。结论：负载稀土氧化物的策略可以有效提升硫电极的电化学性能。     

高电压正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的制备及电化学性能

以可溶性的金属离子盐为原料,以(NH4)2CO3为沉淀剂,采用沉淀法制备正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,讨论了煅烧制度对材料性能的影响.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和室温条件下充放电测试,对最终产物的物相、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明:在750、850、950℃均得到了纯相的LiNi0.5Mn1.5O4材料;在850℃制备的LiNi0.5Mn1.5O4具有最好的电化学性能,在0.1、0.5、1.0、5.0C充放电倍率下容量分别为126.1、125.0、120.0、105.0 mA.h/g,以0.5C的倍率循环100次后,容量仍有119.0 mA.h/g,与初始容量相比,保持率达到94％.     

Fe3O4@TiO2核壳材料的制备及光催化性能研究

以Fe_3O_4为核合成了具备光催化活性和磁性的Fe3O4@mTiO_2核壳结构复合材料,并研究其光催化性能。在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO_2壳层,改变钛酸四丁酯(TBOT)用量调控TiO_2壳层厚度,结果显示,当TBOT用量为0.35 g时可获得具有最佳壳层厚度的Fe3O4@Ti O2核-壳材料。随后,利用水热法将无定型TiO_2转变为锐钛矿型TiO_2,获得了具有高比表面积和光催化活性Fe3O4@Ti O2核壳材料,并以亚甲基蓝作为模型分子评估其光催化性能。     

LiCoO2正极材料的溶胶-凝胶法合成及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池的活性正极材料LiCoO2超细粉体.实验表明合成的LiCoO2粉体结晶良好, 层状结构发育完善, 平均粒径为300 nm, 而且粒径分布窄, 比表面积大.电池充放电测试表明 正极的电化学性能与LiCoO2粉体的合成温度有关, 其中700 ℃合成得到的LiCoO2正极材料具有最优的电化学性能, 其首次放电比容量高达141 mA*h/g, 30次循环后其可逆比容量仍高达120 mAh/g, 容量损失为14.89%.     

磷酸铁锂正极材料的制备及性能强化研究进展

橄榄石型磷酸铁锂是目前应用十分广泛的锂离子电池正极材料之一,具有成本低、安全性高、环境友好、循环寿命长和工作电压稳定的特点。近年来,随着CTP技术、刀片电池技术等取得的突破性进展,磷酸铁锂的商业化程度得到了大幅提高。但磷酸铁锂存在电子导电性较差和离子扩散系数低的缺陷,严重限制了锂离子电池的电化学容量,因此开展磷酸铁锂制备工艺和性能强化研究对磷酸铁锂的性能提升具有重要意义。对比了磷酸铁锂电池与其他正极材料锂离子电池的性能差异和发展现状,系统总结了磷酸铁锂正极材料制备与强化的改性方法及相关研究进展与挑战,并提出了未来的发展方向与研究思路。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的电化学性能改进

引言 随着社会的进步,人们对化学电源提出了高能量、长寿命、低成本、低环境污染的要求.虽然锂离子蓄电池目前已经实现了商品化,但正极嵌锂材料结构与性能的研究,以及如何提高容量和降低成本是锂离子蓄电池进一步被开发和应用的关键.     

锂硫电池硫/炭复合正极材料的研究进展

锂硫电池具有高比能量密度、原料丰富且对环境友好等优势,成为当前最具有吸引力的二次电池体系之一.然而循环寿命低制约着其商业化进程.本文主要综述了几十年来国内外学者在硫/炭复合正极材料方面的研究现状,并对未来新型正极材料的研究方向进行了展望.     

提高正极材料磷酸铁锂倍率性能的研究进展

橄榄石结构的磷酸铁锂（LiFePO₄）被认为是潜力巨大的锂离子动力电池的正极材料,具有理论比容量高、安全性好、循环寿命长、环境友好和原料来源广泛等优点。但是,由于其本身结构的缺陷,导致其倍率性能低下。本文阐述了近年来改善LiFePO₄的倍率性能的研究,重点介绍了包覆碳导电层、掺杂金属离子、合成纳米材料、制备多孔材料等方法,其中以纳米颗粒为基本结构单元的多孔LiFePO₄微米球材料倍率性能优异、体积能量密度高,具备广阔的研究和应用前景。     

聚苯胺/镀银四氧化三铁复合材料的制备与表征

以聚苯胺（PANI）为基体,Fe3O4为磁性能给体,通过化学镀的方法在Fe3O4表面包覆一层银单质制备Ag/Fe3O4,并通过化学原位聚合的方法将PANI与Ag/Fe3O4复合,制备导电聚合物电磁双复型复合材料PANI/Ag/Fe3O4。结果表明,当Ag/Fe3O4的添加量为PANI质量的20%时,PANI/Ag/Fe3O4复合材料的电导率为0.85 S/cm,饱和磁化强度为 16.34 emu/g,复合材料的电磁性能得到很好的匹配;Ag/Fe3O4的加入阻碍了PANI的分解,PANI/Ag/Fe3O4复合材料的分解温度升高,热稳定性加强。     

锂离子电池钒系正极材料的研究进展

锂离子电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO_2、LiMO_2、LiCoxNi_1-xO_2、LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2、LiMnO_2、LiMn_2O_4、LiMn_2O_4、LiFePO_4上,近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。本文对钒系化合物LiV_3O_8、V_2O_5、V_6O_(13)、LiV_2O_4和LiNiVO_4等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。     

MgF2包覆对正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

通过浸渍法在正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的表面包覆MgF2,通过XRD、SEM、交流阻抗（EIS）分析、充放电测试研究了不同量MgF2包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的结构与电化学性能的影响。结果表明,MgF2以非晶态形式包覆于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料颗粒的表面,当包覆量为3%（物质的量分数,下同）时,三元正极材料具有优良的电化学性能,在3.0~4.6 V充放电范围内0.1C充放电倍率下,首次放电比容量为196.3 mA·h/g,1C循环50次后容量保持率为95.7%,55 ℃高温下1C循环50次后容量保持率为93.3%。     

废旧锂离子电池正极材料钴酸锂的回收

随着人口不断增加，资源不断枯竭，人们对化学能源提出了更高的要求，即高质量、长寿命、低污染．而高科技、高附加值的锂离子二次电池是其中一大亮点，引起了许多大公司竞相加入到该产品的研究开发行列中．作为“绿色能源”的锂离子二次电池有一定的寿命，一般为3年左右．可以预测，锂离子二次电池将成为未来固体废物中不可忽视的部分．如何妥善处理它们，将是人们面临的一大问题．     

ZnMn2O4/Mn2O3/CNT复合正极材料的制备及其在水系锌离子电池的应用

锰基化合物具备高容量、高能量密度和高工作电压等特性，是水系锌离子电池（AZIBs）商业应用过程中的首选正极材料。然而，材料存在的电导率低、锰溶解、静电斥力效应和结构稳定性差等缺点，严重阻碍其大规模应用。采用表面活性剂辅助溶剂热法成功合成了碳纳米管（CNT）包覆ZnMn2O4/Mn2O3（ZMO/MO）复合材料，并探究了CNT包覆量对材料电化学性能和动力学过程的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的结构和形貌进行表征。与纯相ZMO/MO相比，经CNT包覆的正极在0.1 A g-1电流密度下具有良好的循环稳定性和更高的倍率性能。并用循环伏安曲线和电化学阻抗探究了电极的动力学特性，两相复合提高了Zn2 扩散速率，CNT的包覆改善了材料的电荷传递。