电沉积制备锡钴碳复合负极材料的结构与性能

采用电沉积法把Sn、Co原子沉积在硬碳颗粒上得到Sn-Co-C复合负极材料,然后球磨。XRD分析表明复合粉体由Sn、Co2C、CoSn2和C组成。电子探针测试表明试样中Sn、Co、C原子分数分别为2.9145%,0.6921%,95.3879%。SEM观察显示,锡钴粒子尺寸为50～100nm,沉积在片状的硬碳颗粒上。试样与锂片组成模拟电池,首次放电比容量为551.5mAh/g,充电比容量为309.4mAh/g。循环50次后放电比容量仍保持在319.6mAh/g,充电比容量保持在281.6mAh/g。交流阻抗测试表明,在第一次放电后形成了固体电解质层膜,但循环一次后消失。     

电沉积法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料

分别采用柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)作为络合剂在CoCl2、SnCl4溶液中用电沉积方法制备Sn-Co合金电极,然后在相同条件下在镀液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极.充放电测试结果显示,EDTA作为络合剂时镀层循环性能明显好于柠檬酸,且比容量也较高.Sn-Co合金电极循环30次比容量保持率达91.6%,加入硬碳的Sn-Co-C复合电极比容量及循环性能较之Sn-Co合金电极都有了较大提高.电子探针结果表明,EDTA作为络合剂的Sn-Co-C镀层中Sn、Co、C原子分数分别为61.8401%,22.3788%,12.5409%.SEM观察Sn-Co-C镀层表面为稳定的球状结构.     

锂离子电池微孔Sn-Co-C负极的制备及其性能

采用模板-电沉积法制备锂离子电池Sn-Co-C微孔负极。首先,采用聚合法制备PS球乳液。然后,再以柠檬酸、EDTA为络合剂,CoCl2、SnCl4为主盐,添加甲酸和PS球乳液的电解液中,电沉积制备Sn-Co-C微孔复合电极材料。随后采用EDS、XRD和SEM分析其元素成分、晶体结构和表面形貌。最后采用恒流充放电和交流阻抗测试其电化学性能。结果表明,电极表面的微孔可以缓解锂电池充放电过程中产生的体积变化所导致的活性物质脱落,提高循环性能和寿命。Sn-Co-C负极组成的电池首次充放电比容量分别为705.4和1105 mA.h.g-1,循环126次后充放电比容量分别为393.3和403.2 mA.h.g-1。     

电沉积-烧结法制备掺杂碳的Co3 O4锂离子电池负极材料

采用电沉积-烧结法制备了掺杂C的Co3O4锂离子电池负极材料。XRD分析结果表明,电沉积物质是Co（OH）2,经245℃的真空烧结后转变为Co3O4。能谱分析表明,镀液中添加甲醛后,获得的镀层中含有Co SEM观察发现加入甲醛后镀层表面形成的孔间距加大、空隙增多、孔壁变薄。在Li／Co3O4电池充放电过程中,加入甲醛不但使电极的稳定性得到明显改善,而且比容量的值也有所提高。电极性能试验表明加入甲醛后电池的循环寿命得到明显改善。     

电沉积-烧结制备Co3O4锂离子电池负极及电性能

摘要：采用电沉积一烧结方法制备Co3O4锂离子电池负极。X射线衍射XRD分析表明，电沉积的物质是Co(OH)2相，300℃烧结后均转变为Co3O4相。扫描电镜SEM观察发现获得的Co3O4具有花瓣形貌，其花瓣厚度约20nm。在300℃分别烧结30、45、60min制备的Co3O4组装的Co3O4／Li电池，在充放电循环中的首次嵌锂比容量分别为1361．7、1457．6和1345．0mAh／g，首次脱锂比容量分别为757．7、905.0和794．8mAh／g,10次循环后，脱锂比容量分别上升到815．5、969．0和890．1mAh／g。     

电沉积-烧结法制备掺杂碳的Co3 O4锂离子电池负极材料

采用电沉积-烧结法制备了掺杂C的Co3O4锂离子电池负极材料.XRD分析结果表明,电沉积物质是Co(OH)2,经245℃的真空烧结后转变为Co3O4.能谱分析表明,镀液中添加甲醛后,获得的镀层中含有C.SEM观察发现加入甲醛后镀层表面形成的孔间距加大、空隙增多、孔壁变薄.在Li/Co3O4电池充放电过程中,加入甲醛不但使电极的稳定性得到明显改善,而且比容量的值也有所提高.电极性能试验表明加入甲醛后电池的循环寿命得到明显改善.     

电沉积锡镍合金作为锂离子电池负极的研究

用电沉积方法制备了锡含量分别为0%、45.2%、62.7%、78.5%、86.1%(原子分数)的锡镍合金,用循环伏安(CV)、恒电流充放电循环 (CC)、X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体元素发射光谱(ICP-AES)等方法研究了制备锡镍合金作为锂离子负极的性能.结果表明,随着锡含量的升高,合金的初始容量增加,但循环稳定性显著降低.含锡量为62.7%的锡镍合金具有较好的综合性能:首次放电容量达554 mAh·g-1,充放电效率为82%,30次循环后放电容量保持在275 mAh·g-1左右,充放电效率保持在93%.     

石墨表面电沉积-热处理制备Co3O4锂离子电池负极

在室温和50℃的0．5mol／L Co（NO3）2溶液中,分别以铜箔和涂在铜箔上的石墨为阴极进行电沉积,将得到的镀层试样在245℃进行真空热处理。XRD分析表明,所获得的镀层主要相为Co（OH）2,热处理后转变为Co3O4。SEM观察表明,直接沉积在铜箔上的Co3O4为均匀的蜂窝状结构,而沉积在石墨上的Co3O4为非均匀的蜂窝状结构。充放电测试结果表明,石墨-Co3O4的循环性能明显好于铜箔上的Co3O4沉积层,且比容量高于纯石墨电极的。     

电沉积法制备锂离子电池锡铜合金负极及表面修饰

采用脉冲电沉积与热处理相结合的工艺制备铜锡合金,并作为锂离子电池的负极考察其电化学性能.在集流体铜箔上直接沉积锡,然后进行热处理形成铜锡合金层.锡电极在200℃和300℃热处理过程中分别形成了Sn/Cu6Sn5/Cu3Sn和Sn/Cu3Sn复相结构,合金相的产生提高了电极的循环性能,但降低了电极的比容量.通过在锡电极表面覆铜,改变了锡电极热处理后的表面成分,由Sn/Cu6Sn5混合相转变为Cu/Cu6Sn5混合相,有效提高了锡电极长期循环的结构稳定性,使电极同时具备了较高的活性和较好的循环性能.     

化学还原-球磨法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料的性能

采用化学还原法得到纳米级Sn-Co粉末,再经过与硬碳粉混合球磨得到Sn-Co-C复合粉体.能谱测试表明,样品Sn、Co、C原子分数分别为3.89%、1.47%、94.64%.SEM观察显示,50～100 nm锡钴微粒附着在片状的硬碳颗粒上.复合粉体与锂片组成模拟电池,首次放电比容量为558.4 mAh/g,首次充电比容量为338.5 mAh/g.30次循环后,放电比容量保持在348.2 mAh/g,保持率为62.4%;充电比容量保持在335.4 mAh/g,保持率为99.1%.充放电比容量较硬碳提高3倍左右.由分析放电曲线可知,第一次放电后在电极表面形成了固体电解质界面膜(SEI)膜,循环一次后该膜消失.     

水热-碳热还原原位合成锂离子电池Sn-Co-C复合负极材料

以纳米二氧化锡、硝酸钴、脲、葡萄糖和十二烷基硫酸钠为原料,通过水热-碳热还原原位制备锂离子电池Sn-Co-C复合负极材料。通过XRD、SEM、EDS和TEM分析表明,原位生成的Sn-Co合金颗粒分布于纳米或微米尺度的碳球和碳纳米棒内部以及微孔碳基体之中。电化学测试表明,在50 m A·g-1电流密度下,Sn-Co-C复合负极材料首次充放电比容量分别为602.9 m Ah·g-1和867.1 m Ah·g-1,循环100次后其充放电比容量仍分别保持在350.4 m Ah·g-1和356.6 m Ah·g-1,平均每次放电容量衰减率仅为5.1%。优异的电化学性能主要归因于Sn-Co合金颗粒处于纳米或微米尺度的碳球和碳纳米棒内部以及微孔碳基体之中可以改善其导电性,并可以缓解锂电池充放电过程中产生的体积变化所导致的活性物质脱落,提高循环性能和寿命。     

锂离子电池用金属锡电沉积层的储锂性能

以铜箔为基体,采用电沉积法制备锡电沉积层,并将其制成锂离子电池用锡电极。采用扫描电子显微镜、X射线能量分散分析、X射线衍射、循环伏安和恒流充放电等对锡电极的物理性质和电化学性能进行表征。结果表明:调整电沉积时间可以有效地改变锡沉积层的表面形貌;电沉积5min获得的网状多孔结构的锡沉积层具有较大的不可逆容量和较好的电化学循环性能;电沉积较长时间制得的致密颗粒状金属锡电沉积层具有相对较大的可逆储锂容量,但其在电化学循环过程中会出现容量衰退现象;锡颗粒尺寸的降低有利于改进颗粒状金属锡电沉积层的储锂性能;电沉积15min制得的锡沉积层由粒径较小的颗粒组成,经30次充放电循环后其可逆储锂容量为400mA·h/g。     

EuVO4-V2O5复合物作为高性能锂离子电池电极材料

本文采用水热法、阳离子交换法和煅烧处理,制备了相似于梅花结构的EuVO4-V2O5纳米线复合物。分别在300和500 oC温度条件煅烧制备的EuVO4-V2O5纳米线,实验发现随着温度不断增加,EuVO4-V2O5纳米线表面上的纳米颗粒发生了一定的团聚,当温度升高至500 oC时,纳米线出现了融化。通过实验测试比较发现,其中,300 oC煅烧制备的EuVO4-V2O5纳米线复合物的电化学储锂性能较好,在电流密度为30 mA g-1下经过50次循环后的放电比容量仍保持有376 mAh g-1,表现出良好的循环稳定性,且本文开发了一种新的稀土钒酸盐合成路径。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性

采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiFePO4及改性的LiFe0.9Ni0.1PO4和LiFe0.9Ni0.1PO4/C材料。采用X射线衍射仪和扫描电镜分析样品的晶体结构和表面形貌。结果表明:改性后的LiFe0.9Ni0.1PO4和LiFe0.9Ni0.1PO4/C材料与LiFePO4一样均为单一的橄榄石结构。以20 mA/g电流密度充放电,LiFe0.9Ni0.1PO4的首次放电容量为140 mA.h/g,较LiFePO4增加了12%;而复合掺杂得到的含碳量为2.8%的LiFe0.9Ni0.1PO4/C材料,首次放电容量达162 mA.h/g,充放电循环30次后放电电容量仍为147 mA.h/g,容量衰减仅为9%。当充放电电流密度提高到80 mA/g时,LiFePO4、LiFe0.9Ni0.1PO4和LiFe0.9Ni0.1PO4/C的放电容量分别为86、114和140 mA.h/g。改性后的LiFe0.9Ni0.1PO4/C的电化学性能得到了较大的改善。     

Polyaniline as an electrode material for magnesium reserve battery

The results of the investigation on the use of polyaniline (PANI) as a cathode material in a battery configuration, having magnesium as anode and a neutral aqueous solution of one of the magnesium salts such as perchlorate, chloride and bromide as an electrolyte, are presented. This system shows a open circuit voltage in the range 1.6-1.8 V. The study indicates that the capacity of the system largely depends upon the anion present in the electrolyte.     

Graphene-encapsulated blackberry-like porous silicon nanospheres prepared by modest magnesiothermic reduction for high-performance lithium-ion battery anode

Porous silicon(Si) nanostructures have aroused much interest as lithium-ion battery anodes because of the large space to accommodate the volume change in lithiation and delithiation and shorter ion transfer distance.However,fabrication of porous structures tends to be difficult to control and complex,so,the final electrochemical performance can be compromised.Herein,a modest magnesiothermic reduction(MMR) reaction is demonstrated to produce blackberry-like porous Si nanospheres(PSSs) controllably using magnesium silicide(Mg_2 Si) as Mg source and SiO_2 nanospheres as the reactant.This improved MR method provides good control of the kinetics and heat release compared to the traditional MR(TMR) method using Mg powder as the reactant.The PSSs obtained by MMR reaction has higher structural integrity than that fabricated by TMR.After encapsulation with reduced graphene oxide,the Si/C composite exhibits superior cycling stability and rates such as a high reversible capacity of 1034 mAh·g~(-1) at0.5 C(4200 mAh·g~(-1) at 1.0 C) after 1000 cycles,capacity retention of 79.5%,and high rate capacity of 497 mAh·g~(-1)at 2.0 C.This strategy offers a new route to fabricate highperformance porous Si anodes and can be extended to other materials such as germanium.