高温固相法制备LiFePO4／C正极材料及其性能研究

以Fe2O3,LiH2PO4,乙炔黑和蔗糖为原料,采用高温固相合成方法制备LiFePO4／C复合正极材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行表征。结果表明,合成材料为单一晶相正交晶系结构,在电压为2．50～4．20V（vs．Li^＋／Li）,以0．1mA／cm^2电流密度下经恒电流充放电测试,其首次放电比容量为156．3mAh／g,经过30周充放电循环后放电比容量为157．7mAh／g,表现出较大的初始放电比容量和优异的循环性能。     

镁离子掺杂对LiFePO4材料性能的影响

为了提高LiFePO4的电化学性能,用Mg2 对LiFePO4进行掺杂,以Li3PO4为锂源、Mg(OH)2为掺杂源,采用固相法合成锂离子电池正极材料Li1-xMgxFePO4(x=0.005、0.01、0.02和0.03).通过X射线衍射分析及电化学测试,研究了Mg掺杂对材料的结构和电化学性能的影响.实验研究表明,掺入少量的Mg2 ,可以减小晶胞体积,提高LiFePO4的循环性能和比容量.当Mg的掺入量为2 mol%时,以0.1C倍率充放电,Li0.98Mg0.02FePO4最大放电容量为123.6 mAh/g.     

改进的固相法制备磷酸铁锂电池材料

采用改进的固相反应法(MSR)，制得了粒子微细、粒径分布窄的LiFePO4和Li0．98Mg0.02FeP04化合物，用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和粒度分布仪研究了样品的物相结构、形貌和粒径分布。结果表明．采用该反应条件有利于控制产物的形貌和粒径以及易获得Fe^ 2稳定的磷酸铁锂化合物。分别用LiFePO4和Li0．98Mg0.02FeP04作正极材料进行了电池的充放电等电化学实验，其结果显示，材料中锂离子的充放电平台相对锂电极电位为3．5V左右，初始放电容量超过160mAh／g，50次充放电循环后容量仅衰减5．5％，表明用该方法制备的样品具有高的比能量和循环稳定性。     

热还原法制备LiFePO4／C复合材料的电化学性能

使用廉价的三价铁Fe2O3为铁源,以蔗糖为还原剂和导电剂,通过热还原法制备了LiFePO4／C复合材料。运用TGA—DAT曲线对反应机制进行了分析,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒流充放电和循环伏安测试等测试手段对不同覆碳量合成材料进行了表征和电化学性能检测。结果表明：所合成的LiFePO4均为纯相,其中含碳1．07％的样品0．2C倍率下的放电比容量为143．32mAh／g。     

复合掺杂Nd（III）和Zn（II）非晶态Ni（OH）2电极活性材料的制备及其表征

以NiSO4、ZnSO4和Nd（NO3）3为原料,采用共沉淀快速冷冻法制备出了复合掺杂稀土Nd（III）和Zn（II）的非晶态氢氧化镍粉体材料。测试发现：样品材料微结构无序性强,结晶水含量较高。将样品材料制备成镍电极并组装成MH—Ni电池,在80mA／g恒电流充电5．5h、40mA／g恒电流放电、终止电压为1．0V的充放电制度下,复合掺杂6％Nd（III）和6％Zn（II）样品材料电池的放电平台为1．2624V,放电比容量为343．12mAh／g,远高于目前应用的B-Ni（OH）2电极活性材料的放电比容量。     

LiFePO4／C的电化学性能

采用固相烧结法,在惰性气氛下制备了橄榄石型LiFePO4／C正极材料．通过充放电循环实验、循环伏安实验、交流阻抗、拉曼光谱等现代手段,研究了样品的优化制备条件与电化学性能的关系．研究表明,在720℃烧结的样品以1C倍率电流充放电时,首次放电容量为113mAh／g,50循环的放电容量为116mAh／g,表现出优秀的循环稳定性．锂离子扩散系数为1．56×10^-8cm^2／s．在30循环内,样品的电荷传递阻抗随着充放电循环的进行逐渐减小．     

锂离子电池正极材料锰掺杂LiNi_（0.8）Co_（0.2）O_2的合成及其性能

采用共沉淀法对LiNi0.8Co0.2O2进行Mn元素的掺杂改性,考察不同掺杂量对LiNi0.8Co0.2O2材料的结构和电化学性能的影响,并对LiNi0.8-xMnxCo0.2O2（0≤x≤3）进行X射线衍射和扫描电镜分析以及循环伏安测试。充放电测试结果显示：未掺杂Mn的LiNi0.8Co0.2O2材料的初始放电比容量为164.32 mAh/g,50次循环以后为161.86 mAh/g。经掺Mn后LiNi0.8Co0.2O2材料的初始放电比容量为163.13 mAh/g,并且50次循环以后还能保持在162.33 mAh/g左右,效率达到99%以上。研究表明,掺Mn后的LiNi0.8Co0.2O2材料具有更加稳定的层状结构,并且其循环性能得到很大程度的提高。     

共沉淀法制备LaF3表面修饰LiNi1／3C01／3Mn1／302及性能研究

以LiNi1／3CO1／3Mn1／302为正极材料,采用共沉淀合成方法制备LaF3表面修饰LiNimCo1/3Mnm02正极材料,利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行表征。结果表明：经过LaF3表面修饰的LiNi1／3C01／3Mn1／302材料保持了LiNi1／3Co1／3Mn1/302层状结构,其中LaFs表面修饰量为0．59％时,在电压为2．75-4．50V范围内,以0．3mA／cm。电流密度下经恒电流充放电测试,其首次放电比容量为172．7mAh／g,经过50周充放电循环后放电比容量为163．5mAh／g,表现出较高的初始放电比容量和良好的抗过充电性能。     

流变相法制备LiFe_(1-x)Mg_xPO_4/C正极材料

通过Mg+金属掺杂及流变相制备方法来改善橄榄石结构的LiFePO4的电化学性能.研究了不同掺杂量和不同制备方法对材料结构性能和电化学性能的影响.SEM,XRD,以及电化学测试结果表明,Mg掺杂可以较大程度提高材料电化学性能;0.1 C倍率下首次充电容量达到140.7 mAh/g.利用流变相法制备的材料粒度更小,其电化学性能得到进一步提高,0.1 C时放电比容量达到了147.5 mAh/g.     

基于不同碳源的LiFePO4／C的合成及电化学性能研究

以不同有机碳(月桂酸、葡萄糖和柠檬酸)为碳源合成了橄榄石型LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料.研究了不同碳源对LiFePO4/C复合材料的结构、形貌及其电化学性能的影响.结果表明用不同碳源合成的LiFePO4/C复合材料的形貌及颗粒大小不同,影响其电化学性能.其中以葡萄糖作为碳源合成的复合正极材料粒径细小,分布均匀,具有最好的电化学性能,在0.1 C放电电流下,首次放电比容量达143.1 mAh/g,接近LiFePO4的理论比容量(170 mAh/g).     

超声波法制备球形Li3PO4粉末

为了制备锂离子电池正极材料球形LiFePO4,以曲拉通-100(Tx-100)作表面活性剂,用超声波法制备了LiFePO4的前驱体材料μm级球形Li3PO4粉末,并用X射线衍射进行了表征.研究了各种因素对Li3PO4颗粒形态的影响,得到了超声波法制备球形Li3PO4粉末的适宜条件:反应温度为35℃,Li+的浓度为0.6 mol/L,Tx-100的质量百分数为10%,超声波作用时间为5 min.     

Structural and electrochemical performance of additives-doped α-Ni(OH)2

The additives-doped α-nickel hydroxides were prepared by supersonic co-precipitation method. The crystal structure and grain size of the prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Particle size distribution (PSD), respectively. Cyclic voltammetry (CV) tests show that Al-Co-Y doped Ni(OH)2 has better reaction reversibility, higher proton diffusion coefficient than those of Al-Co doped Ni(OH)2. Al-Co-Y doped Ni(OH)2 also has lower charge-transfer resistance as shown by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Charge/discharge tests show that the discharge capacity of Al-Co-Y doped Ni(OH)2 reaches 328 mAh/g at 0.2 C and 306 mAh/g at 0.5 C, while Al-Co doped Ni(OH)2 can only discharge a capacity of 308 mAh/g at 0.2 C and 267 mAh/g at 0.5 C.     

铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷效能及机理

考察了铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷的效能,并采用粒度分析、Zeta电位测定及能谱分析等手段对其吸附除磷机理进行探讨.结果表明,该吸附剂具有高效吸附除磷效能,明显优于同等条件下Fe_2O_3和活性氧化铝(γ-Al_2O_3),初始ρ(PO_4~(3-)-P)=0.3 mg/L时,其吸附容量比Fe_2O_3和γ-Al_2O_3分别提高了近1.5倍和2.5倍.该吸附剂具备超细粉体的特征,比表面积达184.45 m~2/g,是Fe_2O_3的9.15倍.Al元素的嵌入、制备过程中.研磨粉碎导致的晶格错位及微晶化是其对磷高效吸附的一个主要原因.其0电荷点为6.2,水处理过程中.在吸附剂表面同时存在非特性吸附和强特性吸附是其对磷高效吸附的另一个主要原因.     

锂离子电池高电压正极材料LiNi_（0.5）Mn_（1.5）O_4的合成与性能

采用镍锰氢氧化物和碳酸锂为原料,在高温下合成LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。系统地研究了不同的退火工艺对LiNi0.5Mn1.5O4结构与电化学性能的影响。研究发现,合成的样品都具有标准的尖晶石结构和规则的八面体外形。电化学测试结果表明,在700℃下退火12h得到的样品电化学性能最佳。首次放电容量达到141mAh/g,40次循环后容量保持率为99.2%,5C放电时容量仍然达到122mAh/g。     

Comparative experiment on layered Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2 as the alternative material for LiCoO2

This work was financially supported by the National Natural Science Foundation of China （No.50472093）.     

固定化铜绿微囊藻对污水的净化及其生理特征变化

将铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)包埋固定在海藻酸钙凝胶中,分别对合成污水和实际污水进行净化,研究其对污水中氨氮和正磷酸盐的净化效率以及净化过程中藻类的生长、叶绿素a含量的变化,并与未固定的铜绿微囊藻进行对照比较。结果表明,合成污水经过5天的净化,固定化铜绿微囊藻对合成污水中NH3-N和PO43--P去除率分别为92.92%和69.19%,而悬浮态藻对NH3-N和PO43--P的去除率分别为36.54%和26.77%;实际污水经过6天的净化,污水中NH3-N的浓度由27.1 mg.L-1降为0 mg.L-1;PO43--P的浓度由2.55 mg.L-1降为0 mg.L-1。     

Synthesis of LiNi0.8Co0.2O2 in Air Atmosphere and its Characterization

The commercialized lithium secondary cells need the electrode materials with high speeific capacity, lower pollution and lower price. Certain industrial materials ( NiSO_4, CoSO_4 , LiOH·H_2O)were used to synthesize Ni_(0.8)Co_(0.2)(OH)_2 of a stratified structure, when various synthesis conditions such as pH, reaction temperature et al. were controlled strictly. After LiOH·H_2O and Ni_(0.8)Co_(0.2) (OH)_2were calcinated in air atmosphere, LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2 positive electrode materials with good layered crystal structure was obtained. Tests showed that the optimal calcination temperature in air atmosphere was about at 720℃ and LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2 synthesized in the above conditions had good electrochemical properties and a low cost. The first specific: discharge capacity of the material was 186 mAh/g, and the specific discharge capacity was 175 mAh/g after 50 cycles at a 0.2C rate, between 3.0～4.2 V with a discharge deterioration ratio of 0.22% each cycle. Tests showed that LiNi_(0.8)Co_(0.2)O     

金属间化合物Tb(Fe1-xNix)11.3Nb0.7的结构和磁性能研究

利用X射线衍射、扫描电镜和差示扫描量热等方法对化合物Tb（Fe1-xNix）11.3Nb0.7的结构和磁性能进行了研究.结果表明,金属间化合物Tb（Fe1-xNix）11.3Nb0.7（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25）的结构均为ThMn12型结构,并且随Ni含量x的增大,Tb（Fe1-xNix）11.3Nb0.7金属间化合物的晶格常数a,c和单胞体积V均呈减少趋势,居里温度TC呈单调上升趋势.当x〉0.15时,Tb（Fe1-xNix）11.3Nb0.7金属间化合物中的杂质相明显呈现出来.