纳米SnO2-SiO2复合氧化物的制备与电化学性能

以SnCl2·5H2O和Si(OMe)4为原料,通过尿素控制反应的pH值,采用水热法制备出了细小的SnOy-SiO2复合物,使活性物质SnOy很好地分散于非活性相物质SiO2中,保持活性成分在原子或纳米尺度上均匀分散于非活性基质成分中。纳米SnO2-SiO2复合物作为锂离子电池负极材料,其首次放电容量达到1208mAh/g,首次可逆容量为756mAh/g,首次库仑效率达到62.6%,随后的库仑效率都保持在90%以上,20次内每次循环的容量衰减率只有0.9%。纳米SnO2-SiO2复合物电极具有较好的循环嵌脱锂性能,是有希望的锂离子电池负极材料。     

热膨胀剥离法制备石墨烯作为负极材料的研究

以天然鳞片石墨为原料,使用改进的Hummers法制取氧化石墨,再通过热膨胀剥离法制备石墨烯,使用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、循环伏安及恒流充放电测试对样品进行表征,结果表明,所得产品为1~2层的蠕虫状褶皱型石墨烯。在0.2 C下,石墨烯电极首次可逆比容量为1 108m Ah/g,20次循环后可逆比容量稳定在780 m Ah/g附近,在0.5 C下,首次可逆比容量为713 m Ah/g,20次循环后可逆比容量稳定在520 m Ah/g附近。     

SnO2/石墨烯纳米复合材料的制备及储锂性能

将氧化石墨烯与SnCl2·2 H2O水溶液混合,搅拌过程中滴入氨水,经空气中干燥,最后在氩气气氛中退火制得SnO2/石墨烯纳米复合材料.X射线衍射(XRD)表征确定了SnO2纳米颗粒的晶格结构.场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)表明:SnO2纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层中,且两者结合紧密.作为锂离子电池负极材料,所制备的纳米复合材料的首次可逆比容量为970 mAh/g,以50 mA/g的电流密度循环50次后比容量为639 mAh/g,表现出优越的循环性能.同时,该复合材料具有良好的倍率性能.     

NaCl熔剂法制备负极材料NaLiTi_3O_7及其电化学性能

以TiO2和Li2CO3为原料,NaCl熔剂法合成了新型锂离子电池负极材料NaLiTi3O7,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及充放电测试对比,考察了不同原料配比条件下产物的结构及电化学性能。研究结果表明,产物物相组成和电化学性能随原料配比变化。在900℃下烧结12 h,原料组成中锂钛摩尔比(nLi/nTi)为0.8时所制备的样品为纯正交相的NaLiTi3O7,颗粒分布均匀,平均粒径约1μm;目标材料的充放电平台在1.3 V(vs.Li+/Li)左右,具有优异的循环稳定性,在175 mA/g电流密度下循环100次,容量保持率为90%。     

锂离子电池负极材料氧化锡及其改性

采用溶胶 凝胶法合成了氧化锡,并采用高温固相合成法对氧化锡进行掺杂改性,应用XRD分析对材料的结构进行表征,并对合成的材料进行了充放电性能测试。结果表明:B2O3的掺入能提高合成材料的充放电性能,它的首次放电容量和充电容量分别为1178mAh/g和461mAh/g,同时具有较好的循环性和可逆性,可作为锂离子电池的负极材料。     

纳米NiO负极材料的制备及电化学性能

分别用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在500℃下煅烧2 h,得到NiO。用XRD、SEM、充放电和交流阻抗测试对NiO的结构、形貌和性能进行分析,探讨了嵌脱锂行为。用乳液沉淀法制备的纳米NiO材料更均匀、粒径更小。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V循环,第30次循环时,用乳液沉淀法和直接沉淀法制备的材料的充电比容量分别为427.3 mAh/g、325.0 mAh/g,容量保持率分别为76.9%、39.9%。     

二氧化锡基复合材料的制备及电化学性能

以聚乙烯醇(PVA)、SnCl2·6H2O和盐酸为原料,用水热法制备了交联PVA包覆的二氧化锡(SnO2).纳米SnO2颗粒被包在产物的线性网络结构骨架中.经350℃、400℃和500℃炭化处理2h,分别得到SnO2/C、SnO2/Sn/C和Sn/C复合材料.SnO2/C复合材料的循环性能最好,以100 mA/g在0....     

低温氧化-还原法制备石墨烯负极材料

通过低温氧化-还原法制备了石墨烯(GNS),用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等方法对产物进行分析.用恒流充放电测试,分析了石墨氧化时间、石墨与氧化剂的质量比及氧化石墨超声波处理时间等对GNS嵌脱锂性能的影响.在石墨氧化时间为48 h,石墨与氧化剂的质量比为1.0∶6.0及氧化石墨超声波处理时间为60 min的条件下制得的GNS,电化学性能最好.以74 mA/g的电流在0～3.5 V充放电,首次嵌、脱锂比容量分别为1 574.2 mAh/g和910.4mAh/g,经20次循环,电池达到稳定状态,容量保持率为89％.     

SnO2填充碳纳米管电化学储锂研究

合成了SnO2颗粒填充多壁碳纳米管并对其储锂性能进行了初步研究.用透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)分析其微观形貌和晶体结构,并与用硝酸纯化的多壁碳纳米管、SnO2颗粒包覆多壁碳纳米管进行比较.SnO2多数填充入碳纳米管管腔内.填充于碳纳米管内的SnO2与包覆在多壁碳纳米管外壁的SnO2晶体结构相同(JCPDS 41-1445).SnO2填充碳纳米管的放电容量可达284.2 mAh/g,高于纯化的碳纳米管(193 mAh/g)和SnO2包覆碳纳米管(82 mAh/g),具有SnO2的高放电容量和碳纳米管的低放电电位的优势.     

熔盐辅助固相法制备尖晶石型钛酸锂

以低温共熔锂盐0.38 LiOH·H2O-0.62 LiNO3为锂源和熔盐,纳米锐钛矿Ti O2为钛源,通过熔盐辅助固相法制备纳米Li4Ti5O12。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试研究了800℃热处理时间对Li4Ti5O12产物的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:前驱体经预烧、压片,800℃热处理1 h后所得产物表现出优异的倍率性能,1 C下其比容量为152.7 m Ah/g,5 C下其比容量为139.8 m Ah/g,特别是在10 C高倍率下仍然具有127 m Ah/g的放电比容量。与传统固相法相比,该方法不仅能耗低,而且产物的电化学性能优良,非常适用于产业化生产钛酸锂。     

纳米SnO2/C微球材料的制备及电化

采用化学沉淀法,并通过进一步的水热反应,制备得到纳米二氧化锡颗粒,通过TEM分析知纳米二氧化锡颗粒的粒径约为5 nm;通过2,4-二羟基苯甲酸和甲醛之间的缩合反应,在体系中加入纳米二氧化锡颗粒,再通过水洗和热处理等步骤制备了纳米SnO2/C碳包覆微球,控制加入二氧化锡纳米颗粒的质量制备了不同样品来探究其对材料形貌及性能的影响.研究表明,当添加纳米二氧化锡含量为40％时,纳米SnO2/C复合材料的电化学性能最佳.在电流密度为100 mA/g充放电时,首次可逆比容量为825.2 mAh/g,第100次循环的可逆比容量为593.2 mAh/g,容量保持率达71.9％.     

SnSb复合负极材料的合成和电化学性能

采用液相化学还原法,制备了锂离子电池用SnSb复合负极材料。通过SEM、XRD和恒流充放电实验,研究了反应溶液浓度对SnSb合金相组成、颗粒形貌和电化学性能的影响;研究了粘结剂PVDF含量对电极循环稳定性的影响。在氯化物和还原剂NaBH4浓度分别为0.04 mol/L和0.10 mol/L时,得到的产物中金属间化合物(SnSb相)的含量最高,制备的电极循环性能也相对较好;当PVDF的含量为10%(质量比)时,制备的电极在200 mA/g的电流下循环稳定性较好。     

锂离子电池SiO/C负极材料制备及电化学性能

以一氧化硅、葡萄糖以及AGP-8石墨为原料,通过行星球磨和后续的高温热解制备SiO/C复合负极材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,经较高温度热处理得到的复合物中含有单质硅材料。复合材料电极电化学测试显示,经1 350℃热处理得到复合材料循环38周后,容量保持率接近100%,这主要源于稳定的材料结构能够在一定程度上承受嵌/脱锂过程中硅体积的变化。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料

采用碳纳米管(CNTs)作为锂离子电池负极材料的添加剂,测试了负极材料的电化学性能。结果表明:添加2%(质量比)的CNTs,使负极材料的首次充、放电容量分别提高29.4 mAh/g和45.1 mAh/g,经20次循环,容量未见衰减。这是由于CNTs具有较大的比表面积和较高的储锂能力。     

锂离子电池用磷基负极材料的嵌脱锂机理

采用第一性原理平面波赝势法,研究具有不同晶体结构的磷作为锂离子电池负极材料的嵌脱锂机理。3种磷中优选空间群类型为CMCA的P-3,在富锂状态(Li2P)下的体积膨胀系数仅为35.89%,且理论比容量高达1 729 mAh/g,具备成为碳负极替代性产品的研究价值;3种磷相的嵌脱锂电位均较高,但导电性能较差。     

硬炭作为钠离子电池炭负极材料的研究

报道了以商品化硬炭作为钠离子电池负极材料的研究。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)对其结构进行表征;利用恒电流充放电、循环伏安和阻抗谱技术对电化学性能进行了测试。结果表明:硬炭呈现无序乱层多孔结构,比表面积为2.2 m2/g,层间距远大于石墨负极材料(0.38 nm)。该硬炭材料对钠离子电池表现出较好的嵌入/脱嵌钠的容量、倍率性能和良好的循环性能。在20 m A/g电流密度下的首次嵌钠比容量为361.7 m Ah/g,脱钠比容量为259.8 m Ah/g,首次效率为72%;在40 m A/g电流密度下循环100次的比容量保持在250m Ah/g,容量保持率99%,是一种具有应用潜力的储钠负极材料。     

Surface-modified graphite for improving electrochemical performance of Li-ion battery anode material

The graphite materials have been used as negative electrodes in commercial Li-ion batteries for many years. In order to avoid the exfoliation of graphite sheet in the PC-based electrolyte system, it is necessary to make the surface modification on the graphite material. In this study, the electrochemical behavior of carbon-coated graphite in PC-based electrolyte was investigated by charge and discharge cycling process. The carbon-coated graphite can increase the reversible from 366 mA/g to 399mAh/g and improve cycle ability in the PC-based electrolyte system. So the carbon-coated graphite can become the promising high-capacity anode materials of Li-ion battery.     

纳米SnO2和SnO的制备及其电化学性能

用流变相法制备了锂离子电池负极材料纳米SnO2和SnO.用恒流充放电和慢扫描循环伏安等方法考察了试样的电化学性能,结果表明:试样的循环性能和贮锂容量对充放电电压区间很敏感;当充放电电压区间在0.01～1.20 V时,Li/SnO2(SnO)电池的首次贮锂容量都超过了600 mAh/g,循环20次后的容量保持率分别可达90%和83%.