钒的聚阴离子型锂离子电池材料研究进展

综述了Li3V2(PO4)3、LiVPO4F、VOPO4、LiVOPO4、VBO3等,在结构、制备方法、电化学性能几个方面的最新研究进展.分析了钒的聚阴离子型化合物电池材料进一步的研究发展方向,并对新材料的设计提出了一些新的见解.     

球形纳米晶LiFePO4和Li4Ti5O12的制备及电池研究

分别通过“控制结晶”和“外凝胶”工艺合成了球形纳米晶LiFePO₄/C和Li₄ Ti₅O₁₂/C材料.通过XRD、SEM、比表面及电化学性能测试等分析手段表明,合成的LiFePO₄/C和Li₄Ti₅O₁₂/C材料均为纳米一次粒子（晶粒）组成的球形二次粒子（颗粒）,具有较大的比表面积,振实密度分别达到1.25和1.71g/cm³;1C倍率下的首次放电比容量分别达到144.0和144.2mAh/g,并表现出优良的循环性能.以LiFePO₄/C和Li₄Ti₅O₁₂/C为正负极材料组成的1.8V锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能.     

表面包覆Yb(OH)3的球形氢氧化镍的高温性能研究

球形氢氧化镍的高温性能已经成为制约其应用于动力型MH-Ni电池的主要因素．本文通过控制结晶的方法，在球形氢氧化镍表面包覆了一层Yb（OH）3，并研究了不同包覆量对其常温和高温性能的影响．研究结果表明：表面包覆了Yb（OH）3的球形氢氧化镍，其常温性能有所降低，但是高温性能得到了很大的提高．在60℃进行1C充放电条件下，包覆量为2％（摩尔比）的球形氢氧化镍其高温性能最好，其高温容量保持率可以达到92％．     

稀型乳状液膜分离技术的研究

本文提出了稀型乳状液膜分离方法的新概念。作者用稀型乳状液分离技术,在φ500mm×3000mm的机械搅拌柱中,处理粘胶纤维的酸性含锌废水,经一次接触后,废水中锌含量可从500ppm降至5ppm,达到国家允许排放的要求。 过程中无二次污染;过程中回收锌的价值大于治理过程中所消耗的一切费用的价值。     

LiCoO2表面原位包覆AlPO4及性能研究

采用AlPO4对LiCoO2进行了表面原位包覆,并通过扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线衍射光谱法(XRD)及电化学性能测试等分析手段比较了未包覆和包覆后材料的性能.结果表明AlPO4包覆层均匀,厚度为20 nm左右;包覆后LiCoO2的循环性能得到显著改善.     

锂离子蓄电池锡基负极材料的研究

综述了锂离子蓄电池锡基负极材料的研究。锡基负极材料主要有锡的氧化物、复合氧化物、盐。锡的氧化物有氧化亚锡、氧化锡及其混合物。复合氧化物为无定形结构,通过在锡的氧化物中加入一些金属或非金属氧化物,然后热处理而成。锡盐有ＳｎＳＯ４。上述锡基负极材料的可逆储锂容量均达５００ｍＡｈ／ｇ以上。锂在锡基负极材料中的储存机理主要有两种：合金型和离子型。前者是锂先将金属锡还原出来,然后与其形成合金;后者则没有锡的还原,锂在其中是以离子形式存在。锡的合金可能是更有前景的负极材料。     

以Mn_3O_4为前驱体的LiMn_2O_4及其电化学性能

对传统的固相反应进行了改进,以控制结晶法合成出来的Ｍｎ３Ｏ４为前驱体,和ＬｉＯＨ混合煅烧,制备出锂离子电池正极活性材料尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４。对由此方法得到的尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４的结构和电化学性能进行了研究．通过Ｘ光衍射和扫描电镜分析表明,该材料为纯相尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４,不含其它杂质相,而且晶粒大小比较均匀;通过电化学性能测试表明,该尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４具有良好的电化学性能：其首次放电比容量为１２８ｍＡｈ／ｇ,经过１０次充放电循环后,其放电比容量仍有 １２４ｍＡｈ／ｇ．     

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.     

以NH4FePO4·H2O为前驱体微波法合成LiFePO4及其性能研究

用FeSO4、H3PO4、(NH4)2HPO4、NH3·H2O为原料合成NH4FePO4·H2O前驱体,再与LiCO3和蔗糖均匀混合,烘干后埋入活性炭粉中,在最大功率为800 W的家用微波炉中以320～640 W功率加热一定时间,获得LiFePO4.用扫描电镜和X射线衍射分析对NH4FePO4.H2O和LiFePO4的形貌结构进行了表征.研究了微波输入功率、加热时间对LiFePO4结构和电化学性能的影响.研究表明,在320 W下微波加热15 min得到的LiFePO4材料,具有良好的电化学性能.在0.05 C放电倍率下可达到156 mAh/g的放电比容量,在0.5 C放电倍率下仍可达到115 mAh/g的放电比容量.     

微波碳热还原法制备Li3V2（PO4）3及其性能研究

将一定配比的LiOH·H2O,V2O5,H3PO4和蔗糖(C12H22O11)通过球磨均匀混合,烘干后埋入石墨粉中,在功率为800W的家用微波炉中高火加热15 min,通过碳热还原合成Li3V2(PO4)3.用X射线衍射和扫描电镜对材料的结构和形貌进行了表征.充放电测试表明,在电压范围为3V～4.3V和3V～4.8v时,Li3V2(PO4)3正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性.在电压范围为1.5 V～4.8 V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有很高的比容量,但循环性能较差.该材料有望用于锂离子电池部分取代昂贵的LiCoO2,也可望应用于动力型和储能型锂离子电池.