正极材料LiCo0.7Al0.3O2包覆MgO的改性研究

采用溶胶-凝胶法合成了掺杂改性的锂离子电池正极材料LiCo0.7Al0.3O2,并对其进行包覆MgO改性.采用X射线衍射和扫描电镜对该材料的晶体结构和表观形貌进行分析,通过恒电流充放电、循环伏安以及电化学阻抗技术分析其电化学性能.试验结果表明,所制备的正极材料LiCo0.7Al0.3O2和MgO-LiCo0.Al0.3O2均为α-NaFeO2型层状结构,形貌近似球形,且颗粒分布均匀.包覆后的材料充放电电压提高,充放电循环性能得到明显改善,其中以包覆量为1.0%时材料性能最好,首次放电容量为120.17 mAh·g-1,30次循环后容量保持率为89.3%.     

LiCo0.025M0.025Mn1.95O4的合成及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4及其掺杂改性的LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiMn2O4和LiCo0.025M0.025Mn1.95O4(M=Mg,Cr,Ni)均具有良好的尖晶石结构,其中材料LiCo0.025Ni0.025Mn1.95O4的电化学性能最佳。以0.2C倍率循环充放电,首次放电比容量可达119.94mAh/g,50次循环后放电比容量仍保持在117.78mAh/g以上,容量保持率为98.20%。     

LiCo1-xAlxO2包覆MgO的改性研究

采用溶胶-凝胶法合成了掺杂改性的锂离子电池正极材料LiCo1-xAlxO2,并在此基础上对其进行包覆MgO的改性研究。通过X射线衍射和扫描电镜对材料的晶体结构和表观形貌进行了分析。通过恒电流充放电、循环伏安以及电化学阻抗技术对材料的电化学性能进行了分析。试验结果表明,所制备的正极材料LiCo1-xAlxO2和MgO-LiCo1-xAlxO2均为α-NaFeO2型层状结构,形貌近似为球型,且颗粒分布均匀。包覆后的材料充放电电压提高,充放电循环性能得到明显改善。其中以包覆量为1.0%wt左右时性能最好,首次放电容量为120.17mAh.g-1,30次循环后容量保持率为89.3%。     

层状Li(NiMn)0.5-yCo2yO2的结构和电化学性能

以氢氧化锂和硝酸盐为原料,液相共沉淀法合成了Li(NiMn)05-yCo2yO2(2 y=0.1、0.2、0.3).X射线衍射分析(XRD)、电化学交流阻抗频谱(EIS)、恒流充放电等方法检测了其结构与电化学特征.样品显示了较好的电化学性能.XRD表明,在800～900 ℃范围内合成的材料具有良好的α-NaFeO2层状结构.电化学阻抗测试表明,适量Co的掺入有利于电阻的减小.在3.0～4.2 V 0.2 C下进行的恒电流充放电测试中显示Li(NiMn)0.5-yCo2yO2具有较高的初始放电比容量和良好的循环性能.尤其是在900 ℃培烧12 h的Li(NiMn)0.4Co0.2O2,组装成Li(NiMn)0.4Co0.2O2/MCMB电池,经过30次充放电循环,可逆容量的保持率为91.14%.     

正极材料LiMn0.5-xCo0.5-xNi2xO2的性能研究

采用液相共沉淀法合成了锂离子电池正极材料LiMn0.5-xCo0.5-xNi2xO2(2x=0、0.1、0.2、0.5和0.7)。用XRD、循环伏安、电化学阻抗谱(EIS)、恒流充放电测试研究了材料的晶体结构和电化学性能。结果显示:随着Ni含量的增加,材料的层状结构越来越明显,Li 的嵌入越来越容易,比容量呈线性增长。当放电倍率小于1C时,材料表现出良好的放电性能。在0.1C倍率下放电时,LiMn0.5-xCo0.25Ni0.5O2的首次放电比容量为125.8 mAh/g;50~100次循环内的比容量基本保持不变。     

插入型化合物作为超级电容器电极材料

制备了LiMn2O4、LiCoO2、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2,并将其与活性炭按一定比例混合的复合物作为超级电容器的正极材料,采用X射线衍射、交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法对电极材料和电容器的性能进行了测试.结果表明,当LiMn2O4或LiCoO2含量为50%时,二者与活性炭之间存在良好的协同作用,具有双电层电容和氧化还原准电容,电容器比容量可达到40.52F/g,电压可达到3V,电容性能优于单纯的活性炭或离子插入型化合物.