Li1＋xV3O8的合成与电化学性能研究

综述了锂离子电池正极材料Li1＋xV3O8的研究和发展。比较详细地介绍了对钒酸锂系化合物Li1＋xV3O8。电极材料的结构特点、放电机理、合成方法、放电容量和循环性能等。总结了最近几年旨在提高其容量的几种新的合成方法。     

钴酸镍基纳米材料在超级电容器中的研究进展

电极材料是决定超级电容器性能的关键因素。钴酸镍纳米材料因其合成简单,价格低廉,储量丰富且理论比电容较高等优点,成为超级电容器电极材料的研究热点。但钴酸镍纳米材料导电率较低、比表面积较小且电化学稳定性较差等缺点严重影响了其实际应用。本文简单介绍了钴酸镍纳米材料的晶体结构以及其作为超级电容器电极材料时的储能机理,同时结合一些示例归纳总结了钴酸镍基纳米材料的制备方法以及钴酸镍纳米材料的改性研究现状,包括形貌改性、复合改性及引入缺陷。最后指出,钴酸镍基纳米材料的环保且高效的制备方法,通过掺杂或缺陷等方法改善其电化学性能,增大其工作电压窗口以及探索适用于钴酸镍基超级电容器工作的电解液,将是未来研究的重点。     

钒氧化物作为锂离子电池电极材料的研究

目前,钒氧化物在锂离子电池电极材料的应用得到了极大关注.本文主要从结构、合成方法、电化学性能、研究现状等方面,综合比较了V2O5、V6O13、V3O7·H2O、VO2、V2O3等多种钒氧化物,阐述了钒氧化物作为锂离子电池电极材料的优点及存在的问题.     

镍酸镧复合氧化物的制备及应用研究进展

镍酸镧(La Ni O3)属于钙钛矿稀土复合氧化物,近年来因其具有丰富的物理化学性能而成为复合氧化物领域研究的热点。目前镍酸镧复合氧化物常用的制备方法有溶胶-凝胶法、配位-沉淀法、共沉淀法、溶液燃烧法等,主要应用于电极材料、薄膜制备、汽车尾气处理、工业废气催化处理、水溶性染料的催化降解等方面。今后应进一步优化镍酸镧制备工艺,提高其催化性能,扩大应用范围及研究领域。     

镍酸镧复合氧化物的制备及应用研究进展

镍酸镧(La Ni O3)属于钙钛矿稀土复合氧化物,近年来因其具有丰富的物理化学性能而成为复合氧化物领域研究的热点。目前镍酸镧复合氧化物常用的制备方法有溶胶-凝胶法、配位-沉淀法、共沉淀法、溶液燃烧法等,主要应用于电极材料、薄膜制备、汽车尾气处理、工业废气催化处理、水溶性染料的催化降解等方面。今后应进一步优化镍酸镧制备工艺,提高其催化性能,扩大应用范围及研究领域。     

锂离子电池正极材料镍酸锂研究进展

镍酸锂具有比容量高、污染小、价格适中、与电解液匹配好等优点，被认为是一种较有发展前景的锂离子电池正极材料。但它合成困难，循环稳定性差。近几年来一些研究人员从合成方法、掺杂改性等方面对镍酸锂做了大量的研究工作。介绍了作为锂离子电池正极材料的镍酸锂的结构特征、电化学性能及现阶段存在的问题；综述了近几年来国内外的电化学研究者对锂离子电池正极材料镍酸锂的合成及稀土掺杂方面的研究进展和稀土掺杂对镍酸锂的结构和电化学性能的影响；并对镍酸锂未来的发展方向做了展望。     

钒酸铋的形貌调整

钒酸铋由于其特殊的物理化学性质,在颜料、光催化、电极材料、离子导体材料等方面具有广泛的应用前景,其性能受钒酸铋的晶型、结构、表面状态和晶体形貌的因素的影响,很多研究人员探索了不同制备方法下对钒酸铋的形貌调整的方法,获得了诸如纳米线、纳米片、微米球等形貌的钒酸铋。对发明专利中涉及钒酸铋形貌调整的技术进行了总结梳理。     

NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维自支撑复合电极制备与电容性能研究北大核心

针对炭材料和金属氧化物单独作为电极材料存在的不足,以纳米炭纤维作为基底,通过水热法在纳米炭纤维上同时负载炭黑(CB)和钴酸镍(NiCo2O4)纳米线,进一步热处理制备了NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维自支撑复合电极。在复合电极材料中,纳米炭纤维网络提供了三维电子传导通道,钴酸镍提供了较高的比电容,炭黑显著地提高了NiCo2O4的导电性。通过调整沉积时间有效调节了活性物质的负载量,所得电极显示出优异的导电性(35.3 S·m^-1),在1 A·g^-1的电流密度下比电容达到846 F·g^-1,且具有优良的循环稳定性。优异的电容性能使NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维复合电极有望成为下一代超级电容器的电极材料。     

不同方法合成LiNi0．5Mn1．5O4对其形貌及性能影响研究

锰镍酸锂（LiNi0．5Mn1．5O4）作为正极材料,具有良好的循环性能、较高的容量、高而单一的放电平台．因此,近年来成为电池研究的热点。不同的合成方法以及合成条件对镍锰酸锂的形貌及其性能具有极大的影响。本研究分别采用溶剂凝胶法、固相法、熔融盐法方法合成LiNi0．5Mn1．5O4并通过X-射线衍射、扫描电镜（SEM）、循环伏安法电池性能测试对合成产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行表征,进而研究影响产品的性能及形貌的诸多因素,并筛选出较为合适的合成条件以提高锂电池正极材料LiNi0．5Mn1．5O4的电化学性能。     

煅烧温度对制备钴酸镍超级电容器材料的影响

用简单共同沉淀法制备了钴酸镍,研究了煅烧温度对产物的影响。实验结果表明,在200~400℃不同温度下煅烧,得到的钴酸镍材料表现出不同的性质,当煅烧温度为200℃时,没有钴酸镍生成,温度高于250℃才开始形成钴酸镍,且随着煅烧温度的升高,钴酸镍粒径由6.7nm增大到28.1nm。其中煅烧温度为250℃的钴酸镍电极材料粒径最小,具有最大的电化学比表面积,作为超电容器的电极,其比电容也最大,为440F·g~(-1),是良好的超级电容器的电极材料。     

Microwave self-assembly of 3D graphene-carbon nanotube-nickel nanostructure for high capacity anode material in lithium ion battery

We report a microwave-assisted synthesis of a self-assembled three-dimensional graphene-carbon nanotube-nickel (3D G-CNT-Ni) nanostructure, which can be used as a high capacity anode material in lithium-ion batteries (LIBs). The unique 3D G-CNT-Ni nanostructure shows that CNTs are grown on graphene sheets through tip growth mechanism by Ni nano-particles. Bunches of CNTs and graphene sheets produce 3D network nanostructures with ultrahigh surface area, a large number of activation sites, and efficient ion pathways, all of which are crucial for high capacity anode materials in LIBs. The synthesized 3D nanostructure maintains a reversible specific capacity of 648.2 mA h/g after 50 cycles at a current density of 100 mA/g, as high capacity electrode structures in LIBs.     

锂离子电池二硫化钼基负极材料研究进展

锂离子电池以其便携、无记忆效应、循环寿命长等特点广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。负极材料的改进是制备新型高性能锂离子电池的重要环节。具有类石墨烯结构的二硫化钼是极具发展潜力的锂离子电池用负极材料。但纯二硫化钼导电性差、充放电过程中体积膨胀率高,导致其可逆容量低、容量保持率差。复合化与纳米化是解决上述问题的有效途径。综述了近年来用于锂离子电池负极材料的二硫化钼基复合材料研究进展,重点介绍了二硫化钼/碳和二硫化钼/过渡金属化合物体系的形貌特征、比容量、循环稳定性等,并对二硫化钼基负极材料的发展趋势进行了展望。     

锂离子电池用层状LiMnO2基正极材料的研究进展

层状LiMnO2材料因其结构不稳定、循环性能差,因而需对其进行掺杂改性.层状锰系衍生物具有比容量高、循环性能稳定等优点,已成为锂离子电池新的发展方向.介绍了目前对LiMnO2的掺杂改性研究,对多元层状锰基固溶体正极材料作了重点阐述.总结了近年来关于多元层状锰基正极材料的研究发展,介绍了其晶体结构、电化学性能、合成与制备技术,以及进一步的改性研究.如果多元层状固溶体材料的高倍率放电性能得到进一步的提高,则其必将成为新的一代锂离子电池正极的首选材料.     

表面活性剂辅助制备(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物及储锂性能

采用纳米化策略进一步提高锂离子电池负极材料(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物(HEO)的倍率性能。本研究以金属硝酸盐为金属源、尿素为沉淀剂、十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）为表面活性剂,利用水热法成功制备了具有单一尖晶石结构的(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4 HEO纳米材料。研究表明：与未添加表面活性剂相比,水热过程中引入表面活性剂,所制备的(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物纳米晶粉体,具有更小的颗粒尺寸、更均匀的分散度、更大的比表面积和均一的孔结构。这种独特的结构特征使该电极材料具有较大的赝电容贡献率,从而使材料的可逆比容量和倍率性能得到大幅度提升。引入表面活性剂的电极材料在0.2 A/g的电流密度下展示了较高的初始放电比容量（1308 mA·h/g）和首圈库伦效率（82.5%）,循环25圈时可逆容量为1263 mA·h/g;在3 A/g的高电流密度下,循环150圈后的比容量高达1053 mA·h/g,为未引入表面活性剂的电极材料比容量的8倍多。     

锂离子电池硅基负极黏结剂的研究新进展

硅具有较高的理论比容量,被认为是极具应用前景的锂离子电池负极材料。然而,硅在充放电过程中会产生巨大的体积变化,导致电极粉化脱落和容量的迅速下降,限制了硅基负极材料的应用。黏结剂是锂离子电池中一个不可或缺的组成部分,对体积变化较大的硅基负极而言,除了满足作为锂离子电池黏结剂的基本要求外,对黏结剂的结构和性能又提出了新的要求,黏结剂的选择对于增强硅基电极结构的稳定性并实现长期循环具有更加重要的意义。总结了近年来硅基负极材料黏结剂的研究进展,重点介绍了用于硅基负极材料的交联类黏结剂、导电类黏结剂和自修复类黏结剂等几种黏结剂的性能特点和应用,为选择和设计更加适合的硅基负极黏结剂提供研究建议。     

Synthesis, characterization and electrochemical performance of LiNiVO4 anode material for lithium-ion batteries

A rheological phase reaction method was introduced to synthesize LiNiVO₄ powder material. The product was tested using XRD, SEM and electrochemical measurement methods. It was found that single crystal grain LiNiVO₄ is easily prepared with the rheological phase reaction; the intermediate product NiV(IV)O₃ is the electrochemical active center; the product prepared at 700 °C for 18 h possess the best morphology of single crystal body and exhibits excellent performance as anode material with a small capacity fade. This indicates that LiNiVO₄ is a good anode material for lithium-ion batteries and the rheological phase reaction is a simple, economical and effective method to synthesize a series of functional materials.     

Ni(OH)2与不同碳质材料复合制备超级电容器电极材料研究进展

超级电容器具有功率密度大、寿命长、生产成本低等优点,被认为是最有发展前途的储能系统之一。然而,超级电容器的低能量密度阻碍了其实际应用。由于存储的能量与CV2成正比,可以通过增加材料的电容"C"或操作电压窗口"V"或两者同时增加来提高超级电容器的能量密度。然而具有宽电位窗口的有机电解质离子往往电导率差,成本高,容易引起环境问题。因此为改善能量密度,应采用高比电容的电极材料,故而设计出具有高比电容的适合电极材料就成为研究热点。Ni(OH)2作为超级电容器电极材料,具有理论容量大、成本低、天然丰富、易于合成等优点,近年来备受关注。但由于Ni(OH)2导电率低、比表面积小,其容量劣化严重。碳质材料作为双电层超级电容器的电极材料,其能量存储机制取决于电极表面的电解质离子吸附和解离,具有导电率好、原料丰富、成本较低、电化学稳定性高等优点而应用广泛。因此,有必要将高导电碳质材料引入Ni(OH)2组成复合材料以提高电容性能。笔者综述了Ni(OH)2基材料的合成方法,特别是与碳质材料复合来提高Ni(OH)2基材料的循环稳定性和倍率性能方面的研究新进展。     

锂离子电池锡/碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

以二氧化锡和导电碳(Super P)为原料,通过高能球磨,采用高温固相法制得锡/碳复合材料作为锂离子电池负极材料。用XRD、SEM进行表征,并进行有关电化学性能测试,首次放电比容量高达566.4 mAh.g-1,循环性能得到了较大改善。     

Direct regeneration of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material from spent lithium-ion batteries

At present, metal ions from spent lithium-ion batteries are mostly recovered by the acid leaching procedure, which unavoidably introduces potential pollutants to the environment. Therefore, it is necessary to develop more direct and effective green recycling methods. In this research, a method for the direct regeneration of anode materials is reported, which includes the particles size reduction of recovered raw materials by jet milling and ball milling, followed by calcination at high temperature after lithium supplementation. The regenerated LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂ single-crystal cathode material possessed a relatively ideal layered structure and a complete surface morphology when the lithium content was n(Ni + Co + Mn):n(Li) = 1:1.10 at a sintering temperature of 920 ℃, and a sintering time of 12 h. The first discharge specific capacity was 154.87 mA·h·g^-1 between 2.75 V and 4.2 V, with a capacity retention rate of 90% after 100 cycles.     

硅/氧化硅/锡/碳锂离子电池负极复合材料制备及电化学性能

以一氧化硅、二氧化锡和导电碳(Super P)为原料,通过高能球磨,加入稀盐酸与糠醇发生聚合反应,再采用高温固相法制得硅/氧化硅/锡/碳复合材料作为锂离子电池负极材料.用 XRD、SEM 进行表征,并进行有关电化学性能测试,首次放电比容量高达 1503 mAh·g<'-1>,循环性能得到了较大改善.