正尖晶石型LiMn2O4的制备及性能

采用乙二胺四乙酸-柠檬酸(EDTA-CA)络合法,以硝酸锂、硝酸锰为原料制备了正尖晶石型LiMn2O4超细粉末晶体,采用FTIR、TG-DSC、XRD、SEM、TEM和BET等手段对LiMn2O4的前驱体及LiMn2O4粉末进行了表征.结果表明:当Li/Mn摩尔比为0.6、(Mn Li)/(EDTA CA)摩尔比为0.5时,在600℃下煅烧4 h,制备出的LiMn2O4粉末为正尖晶石型,其BET比表面积为7.994 8m2/g,粒径小至40 nm,有轻微团聚.LiMn2O4脱嵌后对Li 的最大吸附容量达5.3mmol/g.     

液相法制备LiMn2O4及掺杂研究

以LiNO3,Mn(NO3)2和弱有机酸为原料,将其按一定比例混合,先于低温蒸干水分,再在250℃加热1h,得到黑色前驱物粉末;将前驱物在650～800℃焙烧10～20h便可得到LiMn2O4晶体.此外,研究了生产LiMn2O4晶体过程中温度及添加Ni,Co,Al对LiMn2O4晶化程度和结晶结构的影响.研究结果表明:利用液相法可以使反应物充分反应,能够得到晶形完整、结晶度高的尖晶石型LiMn2O4;并通过该液相法能更均匀掺杂,得到晶粒粒径更小的掺杂Ni,Co,Al型LiMxMn2-xO4.     

流变相—前驱物法制备纳米Co3O4

报道以流变相-前驱物法制备纳米Co3O4的一种新的软化学方法.先用流变相法合成草酸盐前驱物CoC2O4@2H2O,再在不同温度下热分解可制备得纳米CO3O4.通过热重法(TG)、X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜分析了其前驱物、产物的颗粒大小及形状等特征.研究了分解温度与产物粒径大小之间的关系以及微晶生长动力学.从实验结果可以看出,流变相-前驱物法为制备纳米Co3O4粉末提供了一种简单、可行、有效的方法.     

纳米ZnO的制备及其紫外吸收特性

以Zn（NO3）2·6H2O为主要原料,Na2CO3·10H2O为沉淀剂,采用溶液直接沉淀法制得ZnO前驱体。在不同条件下灼烧前驱体即可得到纳米ZnO粉末。用紫外一可见分光光度计、X射线衍射仪及透射电子显微镜分别对样品的紫外吸收特性、晶型、粒子形貌和尺寸等进行了表征。结果表明：所制得的纳米ZnO为六方晶系纤锌矿结构,呈球状或椭球状,在近紫外光区有一强的吸收,其对应的波长约为370nm在400℃下灼烧2h制得的纳米ZnO的紫外吸收性能最佳。     

尖晶石LiMn2O4的低热固态反应法合成及其表征

尖晶石LiMn2O4是性质稳定的化合物,主要应用于锂离子电池的正极材料．利用低热固态反应法制备尖晶石LiMn2O4具有便于操作、污染小和容易控制的优点．本实验以柠檬酸、氢氧化锂和醋酸锰为原料合成前驱体,通过红外光谱、差热分析等对前驱体组成、结构及热分解过程进行了研究,将前驱体进一步焙烧得到尖晶石LiMn2O4,通过对其磁化率的测定对其组成进行确认．     

Y2O3：Er纳米透明陶瓷的制备及其显微结构研究

以甘氨酸为燃烧剂,采用低温燃烧法制备了Y2O3：Er纳米前驱体粉末,采用XRD和TEM对纳米粉末的物相结构及其形貌进行了表征,结果表明前驱纳米粉末为分散均匀、轻微硬团聚、粒径均一、Y2O3立方晶相。前驱纳米粉末经研磨、高压钢模成型和1570℃真空烧结6h得到Y2O3：Er透明陶瓷。通过光学显微镜对陶瓷表面及断裂面观察和分析,定性讨论了低温燃烧法制备的纳米粉体的特性对陶瓷透光性的影响。     

采用固相配位法制备超细LiMn2 O4正极材料

采用固相配位反应法制备锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对配位络合剂用量和反应温度对最终产物的物相、比表面积、粒径和电性能的影响进行研究.研究结果表明:采用回相配位法可制备超细LiMn2O4粉末,配位化合物前驱体在550℃时焙烧12 h,粉末的粒度细小,粒径在0.06～0.50μm的粉末占82.10%;粉末的平均粒径为138.12 nm,比表面积为10.15 m2/g,颗粒形貌规则,内部有很多微孔;材料的首次充、放电比容量分别为126.0 mA·h/g和124.2 mA·h/g,首次充放电效率为98.6%,经15次循环后,材料的容量保持率为91%.     

混合碱法制备尖晶石型LiMn_2O_4纳米棒及其表征

以MnSO4·H2O和LiOH·H2O为原料,NaOH和KOH为溶剂,利用混合碱法制备了尖晶石型LiMn2O4纳米棒,并系统地研究了不同反应条件对比表面积的影响.制备LiMn2O4纳米棒的适宜工艺条件:Li和Mn物质的量比为1.1∶2,反应温度200℃,反应时间24h.采用表面与孔径测定仪、X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜对产品进行了表征,并得出结论:混合碱法制备的LiMn2O4粒度较小,比表面积大,具有尖晶石型结构,有望成为高性能锂离子电池正极材料.     

锰氧化物的制备及其催化氧化性能研究

采用氧化还原沉淀法和水热法等分别制备α-,β-,γ-,δ-MnO2,Mn2O3和Mn3O4.考察了锰氧化物的种类和晶型对邻二甲苯深度催化氧化性能的影响.研究发现,4种晶型MnO2的催化氧化活性顺序为δ-≈α->γ->β-MnO2,α-MnO2可在260℃将邻二甲苯完全分解.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面分析仪对催化剂进行了表征.     

FePt/Co纳米复合颗粒的制备及微观结构的研究

纳米双相复合磁体是永磁材料研究的热门领域,具有L10结构的FePt凭借高的磁晶各向异性、稳定的化学性质、高的矫顽力,成为纳米双相复合中硬磁相的首选。将Fe、Pt的无机金属盐作为前驱体与NaCl进行球磨混合,在还原性气氛环境中进行不同温度的热分解处理,制备分散性较好、颗粒尺寸分布均匀的单相L10-FePt,然后通过热分解软磁相Co的前驱体CoCl2·6H2O,使其均匀包覆在FePt纳米颗粒上,制备出磁性能优良的FePt/Co纳米复合颗粒。振动样品磁强计Lake shore 7410测试表明样品具有优良的磁性能,通过X射线粉末衍射证明成分为FePt、Co,通过透射电镜对样品的形貌进行观测,证明FePt/Co双相复合结构形成。     

锂离子电池正极材料安全性能——过充性能

锂离子电池由于安全性问题,使大容量电池的应用受到限制,比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源.以不同正极材料组装成AA型锂离子电池,研究其过充性能.试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,耐过充性较好;新型包埋镍酸锂梯度正极材料有很好的耐过充性能.     

Nanostructured LiMn2O4 and their composites as high-performance cathodes for lithium-ion batteries

Improvement of the energy density and power density of the lithium-ion batteries is urgently required with the rapid development of electric vehicles and portable electronic devices. The spinel LiMn2O4 is one of the most promising cathode materials due to its low cost, nontoxicity, and improved safety compared with commercial LiCoO2. Developing nanostructured electrode materials represents one of the most attractive strategies to dramatically enhance battery performance, such as capacity, rate capability and cycling life. Currently, extensive efforts have been devoted to developing nanostructured LiMn2O4 and LiMn2O4/carbon nanocomposites to further improve the rate capability of lithium-ion batteries for high-power applications. In this paper, recent progress in developing nanostructured LiMn2O4 and LiMn2O4/carbon nanocomposites is reviewed, and the benefits to the electrochemical performance of LiMn2O4-based cathodes by using these electrode materials are also discussed.     

锂离子电池正极材料安全性能——热稳定性

锂离子电池由于安全性问题，使大容量电池的应用受到限制，比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源。以不同正极材料组装成AA型锂离子电池，研究其热稳定性。试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料，热稳定性最好；新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性。     

胶晶模板法制备尖晶石型正极材料LiMn2O4

通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶晶模板法制备尖晶石型LiMn2O4材料,并探讨焙烧温度对材料性能的影响.运用热重分析(TG)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试和循环伏安测试等方法对LiMn2O4样品的结构、形貌以及电化学性能进行表征和测试.研究结果表明:在不同温度下制备的LiMn2O4样品均具有较好的尖晶石型结构,且粒径分布均匀:在700℃时制备的LiMn2O4样品(S-700)具有最佳的电化学性能,在3.0～4.4 V时,0.2C倍率首次放电比容量为130.9 mA·h/g; 0.5C倍率首次放电比容量为126.4 mA·h/g,50次循环之后容量仍有102.7 mA·h/g,具有良好的循环稳定性.     

复合材料LiMn2O4/活性炭的电化学行为

利用充放电测试、循环伏安和交流阻抗等方法研究LiMn2O4/活性炭复合材料在1 mol/L LiPF6-EC/EMC/DMC有机电解液中的电化学性能.研究结果表明:复合材料同时具备超级电容器高功率密度和锂离子电池高能量密度的特点;复合材料的容量包含活性炭的双电层电容和LiMn2O4电化学反应的容量;当活性炭的质量分数为20％时,10C倍率下复合材料的首次放电容量高达76.4 mA.h/g,100次循环后容量几乎没有衰减(0.01％),与纯LiMn2O4电极相比有很大提高.     

锂离子电池正极材料LiMn2-xCrxO4-3xF3x的合成与性能研究

以CrF3为掺杂原料,采用高温固相制备了锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2-xCrxO4-3xF3x.采用XRD、SEM和充放电能实验对其结构和性能进行了表征.实验结果表明,阴阳离子共掺杂对尖晶石LiMn2O4的循环性能有一定的改善.其中LiMn2-xCrxO4-3xF3x(x=0.10)室温下循环20次后放电比容量衰减率为首次容量(120.58 mAh/g)的4.73%.     

锰酸锂电池循环性能的改进

采用商品化的LiMn2O4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂电池,并利用XRD和SEM表征LiMn2O4原料的结构和形貌.研究不同正负极料量比对电池性能的影响,对各个料量比电池循环之后的正极进行XRD分析.研究结果表明:LiMn2O4容量随着正负极料量比的增大而增大,最高达到106 mA·h/g,而电池的循环性能随着正负极料量比的减小而改善,正负极料量比为2.35时,170次循环后电池容量保持率为87.3%,并且在循环过程中,电池循环性能随着循环的进行而改善;循环后的LiMn2O4晶胞发生收缩,LiMn2O4的结构稳定性提高,并且其晶胞收缩程度随着正负极料量比的减小而增加.     

尖晶石型LiMn1.925Co0.025Ti0.025Sn0.025O4的合成及性能研究

利用高温固相法制备了尖晶石型LiMn2O4、LiMn1．925Co0．075O4、LiMn1．925Co0.0375Ti0.0375O4、LiMn1．925Co0．025Ti0.025Sn0.025O4锂离子电池正极材料，并用XRD、充放电测试、循环伏安、电化学阻抗测试等研究了其结构和电化学性能．结果表明：掺杂样品均为单一尖晶石结构，在0．2C和3．0-4．2V条件下恒流充放电，发现掺杂后材料的循环性能有很大改善，其中LiMn1．925Co0．025Ti0．025Sn0．025O4具有较高的放电容量，50次循环后容量衰仅为7．97％．活性物质在不同的电位下具有不同的电化学特性，电化学阻抗谱明显不同，并对其进行了解释．     

低温离子交换法合成镍酸锂及其电化学性能研究

采用低温离子交换反应法在空气气氛下合成了锂离子电池正极材料——镍酸锂。系统研究了低温离子交换法制备镍酸锂的工艺条件，如合成温度、反应时间、原料摩尔比和不同原料等对合成镍酸锂晶体的影响。用XRD和SEM等测试手段，对镍酸锂样品进行了结构表征。通过充放电实验测试，研究了镍酸锂电极的电化学性能，结果表明，镍酸锂具有高达142 mAh/g的首次放电容量和良好的循环寿命。     

基于Li2MnO3的富锂类高比容量锂离子电池正极材料的研究进展

综述了近几年来基于Li2MnO3的高比容量二元和三元富锂类锂离子电池正极材料的研究进展.重点讨论了富锂材料zLi2MnO3.(1-z)LiMO2(0相似文献