节省锂资源的磷酸铁锂水热合成路径

水热晶化工艺可以显著减轻产物颗粒团聚的不利影响。以硫酸亚铁为铁源的磷酸铁锂水热合成法,所耗氢氧化锂达到化学计量的3倍,严重浪费锂资源。研究发现以碳酸亚铁为铁源,在合适的酸度条件下,可以通过水热晶化工艺制备出颗粒团聚轻微的磷酸铁锂正极材料,与硫酸亚铁水热法相比能有效节省2/3的锂源,在0.1C条件下,包覆3%(wt,质量分数)碳制得的磷酸铁锂正极材料具有较高的放电比容量,达到161mAh/g。     

磷酸铁锂微球制备及其电化学性能研究

采用两步法合成磷酸铁锂,第一步先以氯化铁、磷酸二氢铵和磷酸为原料,用水热法合成球状磷酸铁,并研究了温度、不同铁源对其形貌的影响;第二步将制得的磷酸铁与氢氧化锂、PEG-10000混合,在氮气气氛保护下,750℃高温烧制成磷酸铁锂。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征了磷酸铁及磷酸铁锂的纯度和形貌。制得的磷酸铁锂微球在0.1C充放电时,比容量达到143.5mAh/g。     

液相合成纳米磷酸铁锂材料:沉淀方法与煅烧温度的影响

固相反应法的固有缺陷使其磷酸铁锂产物难以规模用于动力锂离子电池领域。包括沉淀法和水热法在内的液相合成途径正在该领域扮演越来越重要的角色。使用不同的沉淀方法制备了纳米磷酸铁锂材料,用粉末X射线衍射、场发射电子显微镜、充放电测试等方法进行了对比研究,对沉淀方法进行了优选并解释了所制材料性能差别的机理。详细研究了煅烧温度对磷酸铁锂材料的平均粒径、粒径分布、晶粒形貌等方面的影响。     

锰掺杂对于磷酸铁锂高倍率性能影响的研究

以氢氧化锂、磷酸、硫酸亚铁和硫酸锰为原料,葡萄糖作为碳源,利用水热合成法制备了锰掺杂的磷酸铁锂,利用正交试验研究了掺杂浓度、水热反应温度和水热反应时间对于材料高倍率性能的影响。结果表明:三因素对试验指标的影响大小依次为水热反应温度、掺杂浓度、水热反应时间。最优的试验条件:掺杂浓度2%、水热反应温度180℃、水热反应时间3h,得到的材料充放电倍率10C下容量为127mAh·g-1。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的碳热还原法制备及电化学性能的研究

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO₄)由于具有良好的优点,受到社会各界的广泛关注。由于磷酸铁锂自身结构存在的一些缺点,因此导致电子传导率低和锂离子扩散系数小,不仅影响放电倍率,还阻碍工业化的应用。该文采用碳热还原法制备Li FePO₄/C正极材料,研究不同三价铁源合成磷酸铁锂材料的电化学性能状况,通过XRD、SEM等手段表征所得材料,并通过恒流充放电等测试了解其电化学性能,从而找到一种最佳的低成本三价铁源,优化固相碳热还原工艺。     

以FeCl3蚀刻废液为铁源制备锂离子电池正极材料LiFePO4

以模拟三氯化铁蚀刻废液为铁源制备了锂离子电池正极材料-磷酸铁锂,并对磷酸铁锂的结构和形貌进行了表征,对其电化学性能进行了测试。结果表明制得的磷酸铁锂产物结晶度较高,且无杂相,基本是球形颗粒,颗粒粒径为0.3～3μm;并且具有较好的电化学性能,0.5C的倍率下循环100圈后容量保持率为97.8%。     

高温吸碳材料的合成

用硅酸锂溶液与氢氧化锂水热反应,利用高温固相反应在不同温度下合成了硅酸锂材料,用X射线粉末衍射技术表征了合成材料,用差热-热重技术分析了硅酸锂材料吸收CO2的性能。结果表明,在350、450、550℃温度下煅烧,材料中生成物相的是Li2SiO3和Li2CO3。合成出的材料在常温空气和CO2环境下具备一定的吸碳能力。在650、750℃煅烧分别生成了Li4SiO4和Li2SiO3。合成温度较高时,Li4SiO4生成量较高,对CO2的吸收值也相应提高。     

表面活性剂对磷酸铁锂材料性能的影响研究

以氢氧化锂、硫酸亚铁、磷酸、葡萄糖为原料,采用水热合成法制备磷酸铁锂,研究了不同类型表面活性剂对产物形貌以及性能的影响。采用XRD、SEM、激光粒度仪、恒流充放电测试表征材料的性能。结果表明:阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂有利于缩小材料粒径,提高材料电化学性能。其中加入阳离子表面活性剂CTAB得到的LiFePO4材料的粒径最小,约为170nm,0.1C倍率下的放电容量为165.3mA.h/g,5C倍率下电容量仍可以达到130.9mA.h/g,且具有很好的循环性能和倍率性能。     

水热合成磷酸铁锂粉体的形貌控制

以氢氧化锂、硫酸亚铁、磷酸为原料,采用水热法合成磷酸铁锂.研究了表面活性剂,加料温度、降温速度对产物形貌及性能的影响.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度仪、恒流充放电测试表征材料的性能.结果表明:表面活性剂选择CTAB,40℃加料,降温速度选择5℃·min-1,可以得到平均粒径为1.5μm的粉体,在30℃的环境温度下,材料0.2C、1C和5C首次充放电比容量分别为157、152和136mAh·g-1,经过35次5C倍率充放电循环后,比容量无衰减.     

制备温度对热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料的影响

采用微波化学气相沉积法一步合成了热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料. 借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电镜和电化学测试仪等测试手段研究了不同制备温度对材料晶体结构、显微形貌和电化学性能的影响. 结果表明, 当制备温度由500℃升至600℃时, 磷酸铁锂主晶相的颗粒尺寸没有发生明显变化, 而原位VGCF的网络程度却明显增加, 材料的放电比容量随之提高; 当制备温度进一步升高到700℃时, 磷酸铁锂颗粒异常生长现象加剧, VGCF直径较大且粗细不均, 材料的电化学性能变差. 研究发现, 当温度为600℃时, 材料表现出较优的电化学性能, 25℃在0.2C、0.5C、1C和3C倍率下的放电比容量分别可达163、159、153和143mAh/g.     

锂离子电池阴极材料LixNiO2合成

介绍了由氢氧化锂和氢氧化镍（Ⅱ）通过高温法合成氧化镍锂的方法，并讨论了合成条件对产物结构的影响。实验结果表明，反应温度、反应时间、Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比对产物结构有国大的影响，并合成出具有高结晶层状结构的ＬｉｘＮｉＯ２。     

锂离子电池正极材料LiNiO2的制备和性能研究

本文介绍了以氢氧化锂和氢氧化镍为原料通过高温法合成镍酸锂的方法, 并讨论了合成条件对产物电化学性能的影响. 实验结果表明, 合成反应温度、反应时间、Li/Ni摩尔比对镍酸锂电化学性能有较大的影响, 合成出具有电化学活性的镍酸锂需要严格控制反应条件. 本文合成出具有高结晶层状结构的镍酸锂, 其放电容量可达140mA     

炭包覆LiFePO4纳米片的制备及电化学性能研究

为改善磷酸铁锂正极材料的倍率性能, 以乙二醇为溶剂, 采用一步溶剂热法制备磷酸铁锂纳米片。再以葡萄糖为碳前驱体, 对磷酸铁锂纳米片进行炭包覆。通过X射线衍射, N₂吸脱附曲线、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和循环伏安法等测试方法考察了炭包覆量对磷酸铁锂纳米片结构与电化学性能的影响。结果表明, 制备的磷酸铁锂为具有较短b轴的纳米片状结构, 尺寸约为150 nm×100 nm×60 nm。磷酸铁锂纳米片的倍率性能随炭包覆量的增加而增强, 当炭包覆量为6.4wt%时具有最佳的倍率性能, 在0.2C和10C的电流密度下放电容量分别为157.3和132.6 mAh/g。同时循环稳定性良好, 在5C电流密度下循环500次后容量保持率达到了80.2%。     

新—代正极材料磷酸铁锂中试通过验收

由北大先行科技产业有限公司承担的“新一代正极材料磷酸铁锂中试研究”项目通过了北京市科委组织的专家验收。项目的顺利完成使得磷酸铁锂这一新型正极材料从北京大学的实验室技术己成功走向产业化，解决了高安全、大容量动力锂离子电池的关键材料瓶颈，可望成为各种电动工具、电动自行车（助力车）、电动车及军队用潜艇、坦克等要求空间上移动使用的新一代清洁安全能源，以及作为家庭和交通照明、备用电源、储能电站等时间上移动使用的储能调峰电源。     

不同锂源水热法合成LiFePO4的研究进展

LiFePO4具有较高的能量密度、较好电化学性能和热力学稳定性而成为最为热门、应用最为广泛的锂离子电池正极材料。其合成方法有很多,其中的水热法具有反应快、操作简单、产品形貌易于控制且颗粒粒径小等优点而备受关注。用不同的锂源合成出来的产品的形貌和性能也不一样。现分别以磷酸锂、碳酸锂、醋酸锂、氢氧化锂等化合物为锂源对水热法合成LiFePO4进行了一定探讨,并综述了各自利用水热法合成磷酸铁锂的研究进展情况。     

纳米Al2O3包覆LiFePO4/C正极材料的结构和电化学性能（英文）

主要研究了纳米氧化铝包覆对LiFePO4/C复合正极材料结构和电化学特性的影响。采用溶胶凝胶方法把纳米氧化铝包覆在商业LiFePO4/C颗粒表面。研究了Al2O3包覆层的量对LiFePO4电极在室温和高温充放电性能的影响。结果显示:2wt%Al2O3包覆层能有效增加电池的循环容量,能延缓电池在高温条件下充放电的容量衰减,减小电极的界面阻抗。这归因于氧化铝包覆层对磷酸铁锂晶粒的表面起保护作用,减少电解液对磷酸铁锂晶粒表面的腐蚀,从而改善循环过程中磷酸铁锂的表面结构的完整和稳定,确保锂离子扩散通道的畅通。     

炭材料在低温型磷酸铁锂材料中的应用分析及展望

磷酸铁锂为正极的锂离子电池是目前电动汽车和储能领域应用最为广泛的电池体系之一,具有成本低廉、循环寿命长、安全性好等特点。但磷酸铁锂为正极的锂离子电池在低温下的容量和循环寿命衰减问题一直制约了其在寒冷地区的推广和应用。因此磷酸铁锂材料本身低温放电性能的提高,对于改善磷酸铁锂为正极的锂离子电池体系的低温放电特性具有重要意义。本文首先分析了磷酸铁锂为正极的锂离子电池的低温衰减机制,从炭材料作用的角度评述了低温型磷酸铁锂材料的研究进展,同时也关注了高倍率型磷酸铁锂材料。因磷酸铁锂的高倍率性能与低温特性具有很大的相似之处,两者对材料的要求基本接近,材料的设计原则和方法也基本相同。本文也重点分析了纳米炭材料,如碳纳米管和石墨烯等在低温型磷酸铁锂材料领域的应用。     

功率型LiFePO_4锂离子电池正极材料的设计与制备研究进展

随着电动汽车和武器装备的发展,对功率型锂离子电池的需求越来越迫切,不断改善和提高正极材料的高倍率放电性能,成为当前国内外学者的研究重点。以磷酸铁锂正极材料为切入点,介绍了磷酸铁锂的结构特点与脱嵌锂机理及制备方法,分析了其作为功率型锂离子电池正极材料的优势与不足,并从研究的角度综述了其改性进展,指出了各改性方法存在的问题,着重从形貌控制的角度阐述了其原理与国内外研究情况,展望了功率型磷酸铁锂锂离子电池的发展趋势和应用前景。     

双草酸硼酸锂电解液在富锂锰锂离子电池中的应用

富锂锰(Li2MnO3)材料由四氧化三锰(Mn3O4)和碳酸锂(Li2CO3)按化学计量比经固相法制备。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对反应产物检测。结果表明:Li2MnO3产物不含杂质,其结晶度良好,是片状球形材料。Li2MnO3在锂离子电池中作为正极材料时,以双草酸硼酸锂(LiBOB)为锂盐的电解液比常规的磷酸铁锂(LiPF6)电解液表现出更稳定的循环性能和良好的倍率性能。     

不同硅源对硅酸锂高温吸收CO2的影响

以廉价、具有丰富孔结构的天然矿物硅藻土或人造沸石为硅源,与Li2 CO3采用高温固相法来合成可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料.考察了硅源和焙烧温度时硅酸锂材料高温吸收CO2性能的影响.采用XRD分析了合成材料的相组成,用同步热重分析仪(TG-DSC)研究了硅酸锂材料吸收CO2的性能.实验结果表明,以人造沸石为硅源,没...