锂离子蓄电池正极材料LiNi1-yCoyO2的合成及性能

采用球形氢氧化镍的生产工艺合成了Ni1-yCoy(OH) 2 (0≤y≤ 0 .5 )共沉淀前驱体 ,利用该前驱体和锂盐一同焙烧后得到系列LiNi1-yCoyO2 固溶体。该方法避免了共沉淀时胶体的生成 ,而且与普通高温固相产物相比 ,烧成后的Li Ni1-yCoyO2 产物不仅保持了前驱体的原有形貌 ,而且具有更优良的电化学性能。通过电化学性能测试、SEM及X射线衍射等分析方法 ,我们系统研究了不同Co含量对材料电化学性能、结构以及前驱体形貌的影响。随着Co含量的增加 ,材料粒度逐渐降低 ,颗粒形貌由球形变为不规则形状 ;并且LiNi1-yCoyO2 材料的充放电及不可逆容量、放电电压均随Co含量的增加而呈降低趋势。当 0 .10≤y≤ 0 .2 0时 ,材料比容量可达 190mAh/g以上 ,且循环性能最优     

聚合物锂离子蓄电池正极材料LiNi0.7Co0.3O2的制备

在聚合物锂离子蓄电池正极材料常规制备工艺的基础上开发了球磨干混-旋转振动高温固相合成新工艺,合成了正极改性材料LiNi0.7Co0.3O2。研究了原材料、煅烧条件等工艺过程参数对合成产物结构、微观形貌及充放电性能的影响。通过本工艺制得的LiNi0.7Co0.3O2颗粒均匀细致,平均粒径约为10μm,放电初始比容量达177mAh/g。     

正极材料LiNi0.5Mn0.5O2的合成及其性能研究

用共沉淀法制备镍锰氢氧化物前驱体,并通过高温固相反应在800℃空气气氛下煅烧12h合成锂离子蓄电池正极材料LiNi0.5Mn0.5O2,研究了冷却速度和升温制度对材料电化学性能的影响。结果表明,在500℃预处理5h,800℃煅烧完毕立即从炉中取出,环境温度下在空气中冷却,得到的样品比容量能达到180mAh·g-1,材料在2.5～4.6V范围内循环时性能不佳,当采用恒流/恒压模式,在2.5～4.3V范围内,材料具有良好的循环性能。     

锂离子蓄电池正极材料--层状LiNix Mn1-xO2

通过高温固相-离子交换法制备锂离子蓄电池正极材料——层状LiNixMn1-xO2。研究了在不同充放电电压下材料的电化学性能,并进行了XRD分析。实验结果表明:在2.5~4.3 V间进行充放电,其放电容量可达160 mAh/g,在2.0~4.3 V间进行充放电,其放电容量可达180 mAh/g,在1.0~4.3 V间进行充放电,其放电容量可达225 mAh/g,且在充放电过程中,材料结构并未发现向尖晶石结构转变。     

锂离子蓄电池正极材料LiNixCo1-xO2的研究进展

锂离子蓄电池由于具有输出电压高、比能量大、容量大、循环寿命长等优点,自20世纪90年代以来一直成为研究与开发的热点。对锂离子蓄电池用正极材料的研究与发展作了综述,具体简述了LiNixCo1 xO2的结构与性能的关系,指出不同的nNi/nCo比值对正极材料会产生影响;同时简述了LiNixCo1 xO2的合成工艺方法和特点;并简述了影响Li NixCO1 xO2性能的各因素,指出了正极材料今后的发展方向。     

锂离子蓄电池正极材料LiNi0.85Co0.1M0.05O2的合成及性能

采用共沉淀前驱体法,对LiNiO2进行金属元素Co和M(M代表Mg、Mn、Al)的共掺杂,得到系列LiNi0.85Co0.1 M0.05O2材料。并对材料进行了SEM、XRD分析以及电性能测试。另外从离子半径的角度出发,对各掺杂元素在晶体结构中的占位以及对材料性能的影响做了合理解释。由于Mg2 的半径与Li 的半径最为接近,可优先占据锂位。加之Mg2 不参与电化学过程,在层间起到支撑稳定作用。所以Mg2 的共掺入在改善材料循环性能方面表现出特有的优势。     

锂离子蓄电池正极材料层状锰基化合物的研究进展

层状锰基过渡金属氧化物成为当前锂离子蓄电池正极材料研究的热点。对近年来国内外层状锂锰氧化物的研究进展进行了综述,介绍了有关层状LiMnO2及其衍生物的研究工作,重点阐述了层状LiMnO2的合成方法、电化学性能及多元锰基层状固溶体;最后讨论了层状锰系正极材料的应用前景。     

锂离子蓄电池正极材料LiCoO2研究进展

氧化钴锂是目前锂离子蓄电池普遍采用的主流正极材料。着重叙述了氧化钴锂的高温合成技术、低温合成技术及前驱体的制备过程,也较详细地介绍了氧化钴锂的掺杂改性方法,扼要介绍了纳米技术在氧化钴锂正极材料合成中的应用。并且指出:对氧化钴锂掺杂少量元素P、B、Mg,并综合氧化钴锂、氧化锰锂及氧化镍锂等化合物的优缺点而合成复合锂锰钴、锂镍钴氧化物,仍然是这一领域的研究方向。     

锂离子蓄电池正极材料LiNi0.8-xCo0.2YxO2的制备及性能

采用溶胶凝胶法制备了锂离子蓄电池正极材料LiNi0.8-xCo0.2YxO2(x=0.00,0.03,0.04,0.05)。分别用X射线衍射光谱法(XRD)、充放电实验、交流阻抗等测试方法研究了稀土元素钇的掺入对LiNi0.8Co0.2O2结构及电化学性能的影响。结果表明钇的掺入减少了材料中阳离子的混排,稳定了LiNi0.8Co0.2O2的层状结构,提高了首次充放电效率和循环性能,抑制了循环过程中电池阻抗的增加。     

锂离子蓄电池正极材料 L iNixCo1-xO2 --合成及电化学性能

采用Ni(OH)2、Co(OH )2及LiOH*H2O为原料合成锂离子蓄电池正极材料LiNix [ WTBZ〗Co1-xO2(0≤x≤1).XRD测试表明,随n(Ni)∶n(Co)的逐渐降低,晶胞参数a、c、V明显减小,原因是LiNixCo1-xO2晶胞中有部分Ni3+和Co3+取代部分Li+应占据的位置.SEM分析表明,产物颗粒基本均匀,一次粒子颗粒间的边界较明显,粒径分布为 1～10 μm,平均粒径为4.62 μm.合成材料的充放电性能较好,LiNi 0.3Co0.7O2的首次充电容量达到156 mAh/g.     

高容量锂离子正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_2的制备与性能

采用化学共沉淀法预先合成球形前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2,再与锂源共混后高温煅烧合成高容量正极材料Li Ni0.5Co0.3Mn0.2O2。探讨了不同烧结制度对材料结构性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,产物结构为α-Na Fe O2型层状结构。扫描电子显微镜(SEM)显示材料具有良好的球形形貌。测试材料的电化学性能,在2.75~4.20 V和2.75~4.35 V充放电截止电压,0.5 C充放电电流下,首次放电比容量分别为162.2和172.6 m Ah/g,循环3周后容量保持率分别为96.73%和94.62%。材料还表现出良好的倍率性能。     

三元正极材料LiNi_(1-x-y)Co_xAl_yO_2的研究进展

对含有Ni、Co和Al等3种金属元素的镍钴铝酸锂(LiNi_(1-x-y)Co_xAl_yO_2)的合成工艺、离子掺杂和表面包覆等改性方法的研究进展进行综述,展望LiNi_(1-x-y)Co_xAl_yO_2的商业化应用前景和发展趋势。     

球形LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料的制备及其电化学性能

采用共沉淀-喷雾干燥法制备了锂离子电池球形Li Ni0.8Co0.15Al0.05O2正极材料,通过热重分析法(TG)、X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和电化学测试对材料的晶体结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征。结果表明材料具有良好的层状结构,球形颗粒粒径约10μm;在30℃下,2.5~4.3 V循环,以20 m A/g放电,首次比容量达186.3 m Ah/g,循环50次后容量保持率为84.1%。     

LiNi1-x-yCoxMnyO2材料的研究进展

综述了锂离子电池正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2的研究现状。对该材料制备方法、组分优化,材料的掺杂、表面修饰改性几个方面的研究进展作了较为详细的介绍,并对它的发展进行了展望。     

一种合成锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的新方法

以LiNO3、Ni(CH3COO)2·4 H2O、Co(CH3COO)2·4 H2O和Mn(CH3COO)2·4 H2O为原料,采用共沉淀-燃烧法在空气中合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.采用原子吸收光谱仪(AAS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和充放电测试仪对合成产物的成份、形貌、结构和性能进行了表征.实验结果表明,所合成的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结晶良好,粒度适中,大小均匀,具有α-NaFeO2型层状有序结构和良好的电化学性能,在2.5～4.35 V电压区间充放电,其首次放电比容量达到169.05 mAh/g,第50次循环的放电比容量仍有152.83 mAh/g.在深度充电状态下具有良好的结构稳定性.     

锂离子蓄电池LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的性能表征

采用共沉淀法制备了层状Li1.05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料.以C为负极,在1 C、2.7～4.2 V下的初始放电比容量达145.5 mAh·g-1,循环100次后容量保持率为98.4%.并采用X光电子能谱(XPS)、循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对层状LiN1/3Co1/3Mn1/3O2材料中的各元素氧化态分布和嵌/脱锂动力学过程进行了系统研究.XPS实验结果表明LiN1/3Co1/3Mn1/3O2中Co,Ni,Mn的主要氧化态分别为 3. 2, 4价.还有少量的Ni3 和Mn3 ,并从晶体场理论解释了其氧化态分布机制.而LiN1/3Co1/3Mn1/3O2的循环伏安曲线上主要存在3.95 V氧化峰和3.69 V还原峰,分别对应于Ni3 /Ni4 的氧化还原反应.     

锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.5O2的制备及性能

LiNixCo1-xO2(0≤x≤1)系是一种很有希望的新型的锂离子电池电极材料.以Li2CO3,NiO,Co3O4为原料,经过造粒的预处理,固相反应合成了锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.5O2.研究了不同的合成条件对产物结构、性能的影响.结果表明,反应温度、时间、Li/(Ni+Co)摩尔比等因素对产物的结构、电性能有一定的影响.XRD分析表明合成的产物LiNi0.5Co0.5O2结晶良好,具有规整的a-NaFeO2层状结构的.充放电测试表明在优化条件下合成的LiNi0.5Co0.5O2首次充电容量为170.1mAh/g,放电容量为157.4mAh/g,20次循环后保持初始容量的92%,循环稳定性良好.以MCMB为阳极材料,合成产物为阴极材料,组装成18650型锂离子电池,性能与LiCoO2相当.     

氟化尖晶石锰酸锂LiMn2O4-zFz锂电池正极材料研究

研究了电动工具、电池车等对安全性和成本要求较高的应用领域所需要的改性尖晶石型LiMn2O4电池正极材料。首先研究了LiMn2O4与LiF混合物的热处理反应过程,采用LiF对预先合成的LiMn2O4进行后处理,并研究了处理温度对材料的比表面积和高温循环性能的影响。结果表明,LiF/LiMn2O4混合体系在500℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;热处理温度越高,形成的材料比表面积大幅度减小,由处理前的2.0m2/g减小为1.1m2/g;600℃条件下处理材料的首次比容量为118.1mAh/g,但是循环30次的容量保持率仍然可以达到89%。