Zn~(2+)掺杂纳米SnO_2负极材料的制备及电化学性能研究

采用水热法,以锡酸钠为原料,醋酸锌为锌料,制备出锌掺杂量不同的SnO_2纳米负极材料。电压在0.01~3.0 V,电流密度为100 m A/g的条件下进行电化学测试,结果表明锌掺杂量10%的SnO_2材料首次放电容量可达1895.3 m Ah/g,50次循环后放容量保持206.1 m Ah/g。因此,锌掺杂量10%的SnO_2材料有较好的电化学性能。     

SnO_2纳米球的制备及其电化学性能

以Na_2SnO_3·4H_2O为原料,CO(NH_2)_2为沉淀剂,采用水热法制备了SnO_2纳米球。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)及电化学测试仪测试材料的结构、形貌、比表面积及电化学性能。结果表明,所制备的纳米SnO_2材料具有规整的球体形貌,颗粒分散均匀,半径约为400nm,呈典型的金红石相结构。在电压为0.01~3V、电流密度200mA/g的条件下进行充放电测试,首次放电比容量为2206.6mA·h/g,50次循环后,放电比容量保持在440mA·h/g,具有较好的循环性能。     

固相-熔融盐法合成LiNiO2粉体及其电化学性能

用固相法与熔融盐法相结合的新工艺,制备了锂离子电池正极材料LiNiO2.在空气中,对LiNO3 LiOH的熔融盐混合物和Ni(OH)2的混合粉体进行了差热-热重分析,研究了时间、生长后热处理等因素对产物结构的影响.x射线衍射分析表明:制得的LiNiO2具有a-NaFeO2结构且晶型完整.电性能测试表明:在0.5 mA/cm2的充放电电流密度和2.7～4.2 V的电压范围内,放电比容量可达150.2(mA·h)/g,Coulomb效率达82.9%,循环20次后,放电比容量仍达126.6(mA·h)/g.结果表明:采用此工艺,能制备出电化学性能良好的LiNiO2正极材料.     

一维纳米结构SnO2的制备及其电化学性能研究

用SnCl4·5H2O、水合肼为原料,采用水热法制备一维纳米结构SnO2。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）结果表明：制备的一维纳米结构的SnO2为四方相结构,其直径为0．5—2．5μm,长度约几百微米。恒电流充放电测试结果显示：在电流密度为160mAhg^-1（0．2C）时,该SnO2材料的首次放电容量为1780mAhg^-1,第二十周期放电容量保持到468mAhg^-1;从第三周期开始,库仑效率均保持在90％以上。以上结果表明这种材料具有较高的储锂容量和较好的可逆性能,是一种有前景的锂离子电池负极材料。     

SnO_2纳米粒子/氮掺杂石墨烯复合材料的制备和储锂性能

本文以SnC_2O_4、GO、柠檬酸和尿素为原料,通过溶剂热和热处理相结合的方法制备出SnO_2纳米粒子/氮掺杂石墨烯复合材料(SnO_2NPs/NG)。用作锂电负极时,SnO_2NPs/NG复合材料在100 mA·g~(-1)的电流密度下循环100次后,其容量为1238 mAh·g~(-1),即使在8 A·g~(-1)的大电流密度下,其容量仍高达206 mAh·g~(-1),显示出了较好的循环和倍率性能。     

微波对固相烧结锂锰氧化合物电化学性能的影响

以氢氧化锂和醋酸锰为原料，用微波和固相烧结相结合的方法合成了锂离子电池的阴极材料Li4Mn5O12(锂锰氧化合物)。通过充放电循环实验、FT-IR和XRD等考察了在260～830℃范围烧结时，微波对样品电化学性能及结构的影响。结果表明，在低的固相烧结温度下，微波处理有利于生成纯Li4Mn5O12晶相，在40个循环充放电中，样品的放电容量高于123mAh／g，样品的初始容量高。锂离子扩散系数随温度升高而增大，380℃是合成的适宜温度。     

锂离子电池负极材料纳米SnO2制备及电化学性能研究

利用溶胶-凝胶方法制备出纳米二氧化锡,并对所制备的纳米材料进行扫描电镜SEM、透射电镜TEM、粉末X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)以及循环性能测试.电化学性能测试表明所制备出的纳米电极材料具有较高的放电比容量,在电流密度为0.3mA/cm2、电位区间为0.05～1.2V vs.Li /Li时首次可逆放电比容量可达789mAh.g-1.     

SnO2纳米球的制备、结构及电化学性能研究

以Na2SnO3.4H2O为原料,CO(NH2)2为表面活性剂,采用水热法制备了SnO2纳米球。利用X射线衍射（XRD)、扫描电子显微镜（SEM)、比表面积测试仪（BET）及电化学测试仪等研究材料的结构、形貌、比表面积及电化学性能。结果表明,制备的SnO2材料具有较好的球体形貌,颗粒分散均匀,形状规准,半径约为400 nm,结构呈典型的金红石相。在电压范围为0.01~3 V, 200 mA/g的电流密度下进行充放电测试,首次放电比容量为2206.6 mAh/g,50次循环后,放电比容量保持在440 mAh/g,具有较好的循环性能。     

固相法合成纳米氧化镁

以草酸和醋酸镁为原料 ,用室温固相化学反应合成出前驱配合物 ,前驱配合物在 60 0℃热分解 3h ,得到产物纳米MgO。用X射线粉末衍射、透射电镜对得到的产物进行表征。结果表明 ,固相法得到的纳米氧化镁为立方晶系结构 ,产物平均粒径为 15nm。作者以硝酸镁、碳酸钠为原料 ,用直接沉淀法合成得到纳米MgO ,平均粒径为 3 0nm。比较两种方法所得纳米氧化镁 ,固相法得到产物平均粒径比液相法小     

原位合成Si/(SiO+Ag)复合负极材料及电化学性能

开发一种机械化学原位固相反应合成硅基复合材料,该方法通过球磨过量微米Si和Ag₂O,使其在球磨破碎过程中原位形成SiO和Ag颗粒并附着在基体Si上,简记Si/(SiO+Ag),并以沥青为碳源采用高温煅烧制备碳包覆硅基复合材料Si/(SiO+Ag)-C。这两种复合材料都展现出良好的倍率性能,在低电流密度(0.12 A/g)下分别表现出1422和1039 mA h/g的可逆比容量,而在高电流密度(2.4 A/g)下仍能获得672和393 mA h/g的可逆比容量；当电流密度再次恢复到0.12 A/g时,可逆容量可恢复到1329 和961 mA h/g。相比之下,碳包覆硅基复合材料表现出更好的循环稳定性,经80次循环后容量仍然稳定在943 mA h/g以上。这种突出的倍率性能归因于硅基颗粒细化及原位形成纳米Ag颗粒导电特性,而循环稳定性的提高与原位形成SiO和包覆碳构成的双相缓冲结构有关。     

纳米Sn／SnO2／石墨复合材料作为锂离子电池负极材料的研究

以氯化锡、氨水和无水乙醇为原料,采用溶胶一凝胶法制备纳米SnO2粉末,并与石墨、葡萄糖共热制备Sn／SnO2／石墨复合材料。用X射线衍射分析、透射电镜和电化学测试对材料进行了表征。采用该方法制备出的Sn／SnO2／石墨复合材料可逆容量可达680mA·h·g^-1,经过20次循环后容量基本稳定在380mA·h·g^-1。     

尖晶石锰酸锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究

采用一种溶胶凝胶法制备尖晶石锰酸锂纳米粒子并对其恒电流充放电和交流阻抗特性进行了研究。结果表明,所制备的锰酸锂材料首次放电容量达到133 mAg/g,但经过5次充放电循环后容量的衰减率超过10％。容量衰减比较快的原因可能是由于所制备的纳米尖晶石锰酸锂材料表面积大,其与电解液的反应也比较快。     

石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料制备及电化学性能

以氧化石墨烯和SnCl2为原料，通过微波水热法合成了石墨烯/SnO2复合材料(GS)，以过硫酸铵为引发剂，通过吡咯在Si粉表面原位氧化聚合制备了Si@PPy包覆结构(SP)，最后通过微波水热组装法制备了石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料(GSSP)。采用SEM、TEM、XRD、Raman和BET对GS、SP和GSSP材料的形貌和结构进行表征，并以GSSP复合材料为负极组装半电池进行倍率、循环、CV和EIS等电化学性能测试。结果表明：GSSP复合材料具有优异的倍率性能，在100 mA/g电流密度下，放电和充电的平均比容量分别为948.44和869.63 mAh/g。1000 mA/g电流密度下，经过400次循环放电和充电的比容量保持率高达90.69%和89.34%。     

掺杂型尖晶石Li_(1.05)Mg_xMn_(2-x)O_4的合成及性能研究

采用高温固相法制备了尖晶石正极材料L iMxMn2-xO4(X=0.04,0.06,0.08,0.10),并用XRD、SEM、ICP-AES、充放电测试等手段研究了其组成、结构、表观形貌和电化学性能。结果表明:该法制备的尖晶石正极材料L iMxMn2-xO4为单一尖晶石结构,粒径分布均匀,其比容量和循环性能较未掺杂尖晶石L iMn2O4有显著的提高。     

锂含量与烧结时间对固体电解质Li7La3Zr2O12电导率的影响

具有石榴石结构的固体电解质Li7La3Zr2O12在室温下即可呈现出较高的离子电导率。采用固相反应法,通过在原料中调控不同的锂源含量,以及经历不同的烧结时间,探索了上述制备工艺条件对样品室温离子电导率的影响规律。结果表明：采用不同的锂含量均可获得立方石榴石结构;当混合原料中的锂源采用–3%Li含量时,可以获得最高电导率(2.11×10–4 S/cm);对于不含锂过量的原料,当烧结时间为30 h时,可以获得最高电导率2.03×10–4 S/cm。这些结果表明Li7La3Zr2O12在全固态锂离子电池中具有广阔的应用前景。     

正极材料纳米Li2FeSiO4/C的溶胶-凝胶法合成及电化学性能

采用溶胶-凝胶法,以抗坏血酸作为碳源并添加表面活性剂聚乙二醇（PEG）合成纳米复合材料Li2FeSiO4/C。研究了PEG对Li2FeSiO4/C结构及电化学性能的影响。结果表明：添加PEG后合成的纳米Li2FeSiO4/C颗粒细小（约50 nm）,表面均匀包覆一层碳。因此,纳米复合粉体Li2FeSiO4/C在充放电过程中具有更小的扩散阻力和更高的电导率,而均匀的碳层能够减少活性物质与电解液之间副反应的发生。室温下以C/16倍率充放电,首次放电比容量为138.2mA h/g,并且在不同倍率下循环40次后仍保持在130.4 mA h/g。     

不同碳源合成Li2MnSiO4／C正极材料的电化学性能

采用溶胶一凝胶法合成Li2MnSiO4并以葡萄糖、己二酸和蔗糖为碳源合成Li2MnSiO4／C材料,对其进行XRD物相分析和SEM形貌分析。对合成出的Li2MnSiO4及Li2MnSiO4／C电极进行了充放电和电化学阻抗谱（EIS）测试。充放电结果表明碳包覆可以提高Li2MnSiO4放电容量,EIS结果说明,Li2MnSiO4／C能够减少电荷传递电阻,增加锂离子在颗粒内部的扩散速率,从而提高材料的电化学性能。     

中空ZnFe2O4微球的合成及其电化学性能

以Zn(Ac)2×4H2O和FeCl3×6H2O为主要原料,采用一步水热法合成了中空结构的ZnFe2O4微球,对其物相、形貌和组成进行了分析. 结果表明,中空ZnFe2O4粒径微球约300 nm,壳厚约25 nm. 以其为锂离子电池负极材料,100 mA/g电流密度下,首次放电容量为1524 mA×h/g, 50次充放电循环后容量约为826 mA×h/g,呈现出优异的循环性能.     

制备条件对磷酸铁锂电化学性能的影响

采用辅助微波加热的方法,制得了粒子较细、粒径分布窄的LiFePO4/C化合物。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对所得样品的晶体结构、表面形貌和粒径分布进行了分析研究。试验表明,采用该反应方法有利于控制产物的形貌和粒径。用LiFePO4/C作正极材料进行了电池的充放电和循环伏安测试,结果显示,材料中锂离子的充放电平台相对锂电极电位为3.5 V左右,首次放电量为151 mA.h/g,表现出了良好的循环性能和高倍率性能。