锂离子蓄电池正极材料LiFePO4改性研究进展

锂离子蓄电池作为一种高性能的可充绿色电源,近年来已在各种便携式电子产品和通讯工具中得到广泛应用,并被逐步开发为电动汽车的动力电源,从而推动其向安全、环保、低成本及高比能量的方向发展[1]。其中,新型电极材料特别是正极材料的研制极为关键,目前广泛研究的锂离子蓄电池正极材料集中于锂的过渡金属氧化物如层状结构的LiMO2(M代表Co,Ni,Mn)和尖晶石结构的LiMn2O4。作为正极材料它们各具特色,LiCoO2成本高,资源贫乏,毒性大[2];LiNiO2制备困难,热稳定性差[3];LiMn2O4容量低,循环稳定性差[4,5]。为了解决上述材料的缺陷,电池界做…     

Li1.05Ni0.05Mn1.9O4正极材料脱锂过程中的结构变化

与未掺杂的尖晶石LiMn2O4进行比较,用固相混合合成法制得的结晶良好的尖晶石Li1.05Ni0.05Mn19O4正极材料在室温和55℃下的循环性能都能得到较大改善,首次放电容量在室温和55℃分别保持理论容量的92.6%和91.5%.在常温条件下,以0.5 C充放电倍率循环50次,容量保持为首次放电容量的95.3%.采用非原位X射线衍射的方法对不同脱锂状态的Lix[Li005Ni005Mn19]O4(0.1＜x＜1)试样进行了结构分析.结果表明:Li、Ni的协同掺杂明显减小了晶格参数的变化,稳定了试样的结构及改善了电池循环性能.     

放电等离子烧结制备的Bi2Te3／Sb2Te3复合材料的热电性能

研究了用低温湿化学法和水热法制备纳米级的Bi2Te3和sb挪e3颗粒，并通过透射电镜观察其微观形貌。Bi2Te3粉末的微观形貌为直径在30-50n之间的片状小颗粒，而sb2Te3颗粒的微观形貌为薄带状，直径约为70nm，长度则为从150-300nm不等，并对其晶体的形核和长大机理进行了讨论。认为，纳米小颗粒状的Bi2Te3晶体可能是通过“表面形核和侧向生长”形成的产物，而薄带状的sb2Te3晶体可能是在Te块解体形成的条带状碎屑基础上形成的。用放电等离子烧结法（spark plasma sintering）制备不同比例的Bi2Te3／Sb2Te3块状复合材料，测量并比较了其热电性能。通过改变Bi2Te3的量，可以提高复合材料的电性能。成分不同的层片间的散射，能更有效地降低块体材料的热导率。在500K的温度下，Bi2Te3和sb2Te3以摩尔比为1：1复合烧结的试样的热导率低达0．7W／（m·K）。进一步优化Bi2Te3和sb2Te3的复合比例，其热电性能可能会有进一步的提高。     

金属间化合物CoSb3的电化学嵌锂特性研究

研究了金属间化合物CoSb3作为锂离子电池阳极材料在1MLiPF6/EC+DMC(1∶1)电解液中的电化学性能.具有skutterudite结构的CoSb3和不具有此种结构的CoSb3最大可逆容量分别为573mAh*g-1和444mAh*g-1,10个循环内可逆容量分别保持在400mAh*g-1和220mAh*g-1以上,采用非原位XRD方法研究二者嵌锂机理,发现skutterudite结构虽然不起储锂作用,但它破坏后形成的微观结构却有利于循环过程.加入10%(质量分数,下同)微碳球MCMB后CoSb3电化学性能大大提高,最大可逆容量达715mAh*g-1,循环20次后可逆容量保持在500mAh*g-1以上.     

新型热电材料β-Zn_4Sb_3的电学性能

采用真空熔炼和烧结的方法制备了新型热电材料尽β－Ｚｎ４Ｓｂ３。Ｘ射线衍射分析表明样品为单相。２种样品从室温到７２３Ｋ温度范围内的电学性能测量表明,β－Ｚｎ４Ｓｂ３在５００Ｋ～６５０Ｋ时具有较高的功率因子,真空熔炼样品的性能要优于烧结样品,其功率因子在 ６２３Ｋ时达到最大值 ３．９μＷ．ｃｍ－１．Ｋ－２。结果表明,β－Ｚｎ４Ｓｂ３在热电转换领域有潜在的应用前景。     

金属间化合物CoSb_3的电化学嵌锂特性研究

研究了金属间化合物 Co Sb3作为锂离子电池阳极材料在 1ML i PF6 /EC+ DMC( 1∶ 1)电解液中的电化学性能。具有 skutterudite结构的 Co Sb3和不具有此种结构的 Co Sb3最大可逆容量分别为 5 73 m Ah· g- 1 和 4 4 4 m Ah·g- 1 ,10个循环内可逆容量分别保持在 4 0 0 m Ah· g- 1和 2 2 0 m Ah·g- 1以上 ,采用非原位 XRD方法研究二者嵌锂机理 ,发现 skutterudite结构虽然不起储锂作用 ,但它破坏后形成的微观结构却有利于循环过程。加入 10 % (质量分数 ,下同 )微碳球 MCMB后 Co Sb3电化学性能大大提高 ,最大可逆容量达 715 m Ah· g- 1 ,循环 2 0次后可逆容量保持在 5 0 0 m Ah· g- 1 以上。     

新型锂离子电池负极材料COFe3Sb12

用高能球磨方法制备出CoFe3Sb12合金粉末,研究了电化学性能。结果表明,CoFe3Sb12中的活性元素Sb可以与锂离子发生可逆电化学反应,其嵌锂产物为Li3Sb。CoFe3Sb12电极在20mA/g的电流密度下第一次可逆容量为396mAh/g。在材料中加入原子分数为50％的石墨（化学计量式为CoFe3Sb12-C16)后,以100mA/g进行充放电时,第一次可逆容量为380mAh/g。电极的循环寿命性能优良。     

PbTe_(0.8)Se_(0.2)基热电材料载流子浓度优化与Mg合金化

PbTe基合金是目前性能最好的中温区热电材料,近年来受到广泛关注。本文研究了载流子浓度对Na掺杂PbTe0.8Se0.2合金热电性能的影响,在Na含量为2%时,ZT可以达到1.73。在此基础上,利用Mg合金化降低材料晶格热导率的作用,进一步提升材料的热电性能。结果表明,在Mg含量为1~3%的时,ZT值在800K附近都达到了2.0左右。     

低银无铅焊料的研制动态

分析了低银无铅焊料(w(Ag)≤1.0％)在成本、抗跌落性能、Ag3Sn化合物的形成等方面与高银焊料相比的优势,综述了低银焊料在应用过程中面临的问题,如高熔点与氧化、热疲劳性能、返修缺陷等,并列举了实例,提出了一些有针对性的解决方案.最后展望了低银无铅焊料的发展趋势.     

Effect of Y-filling on thermoelectric properties of CoSb3

The CoSb3 and Y0.18Co4Sb12 compounds were synthesized by a metallurgical route. Their bulk materials were prepared by the hot-pressed process under vacuum. Thermoelectric properties of the samples were measured by the thermoelectric measurement system and the laser flash diffusivity apparatus. The carrier type conversion of hot-pressed CoSb3 was found at about 530 K, while the conversion was missed for the Y0.18Co4Sb12 sample. Electrical conductivity of the Y0.18Co4Sb12 sample increased due to the increase of carrier concentration, and its thermal conductivity decreased due to the enhancement of phonon scattering. The value of ZT, figure of merit, for the Y0.18Co4Sb12 sample was obviously enhanced due to positive contribution of the electrical conductivity and the thermal conductivity.