尖晶石型LiMn2O4的制备及结构研究

将LiNO3和以沉淀法制备的Mn3O4按一定比例混合制成样品，在空气气氛中分别以不同温度（300℃，400℃，500℃和700℃）进行烧结合成。利用差热－热重分析、X射线衍射、电子能谱及Raman光谱等测试手段对材料的结构及其随烧结温度变化情况进行了研究。首次观察到尖晶石型LiMn2O4的Raman特征峰。研究表明，低温烧结得到的样品为富氧的尖晶石型LiMn2O4；随着烧结温度的升高，结构中多余的氧逐渐放出，晶胞参数增大，晶体的结合能和晶格振动能增强。     

通过构建Li2ZnTi3O8@LiAlO2复合物来实现高性能的储锂材料

立方尖晶石结构的Li₂ZnTi₃O₈（LZTO）具有成本低和安全性高的优势,被认为是代替碳材料作为锂离子电池负极材料的理想选择。然而,Li+和Zn2+离子位于LZTO的四面体位点,在一定程度上阻碍了离子的迁移,导致LZTO电导率差,锂离子扩散系数低。LiAlO₂的包覆有效避免了电极表面与有机电解质的接触,从而减少了副反应的发生。因此,本文采用简单的高温固相法合成了Li₂ZnTi₃O₈@LiAlO₂复合材料。结果表明:LiAlO₂改性未改变LZTO的形貌和粒径,但是提高了其结构稳定性、锂离子脱嵌的可逆性和电化学活性,促进了锂离子的迁移。Li₂ZnTi₃O₈@LiAlO₂ (8wt%)在0.5 C、1 C、2 C、3 C和5 C时的充电容量分别为203.9、194.8、187.4、180.6和177.1 mAh·g?1,表现出良好的倍率性能。然而,在相同的倍率下,纯LZTO仅有134.5、109.7、89.4、79.9和72.9 mAh·g?1的容量。即使在较大的充放电倍率下,Li₂ZnTi₃O₈@LiAlO₂(8wt%)材料也表现出良好的循环性能。在5 C倍率循环150次后后,Li₂ZnTi₃O₈@LiAlO₂(8wt%)仍具有263.5/265.8 mAh·g?1的充放电容量。LiAlO₂的引入增强了LZTO材料的电子导电性,使Li₂ZnTi₃O₈@LiAlO₂复合材料具有优异的电化学性能。     

简单合成四氧化三锰多面体与氮掺杂蜂窝碳的复合材料作为高性能锂离子电池负极材料

由于四氧化三锰基氧化物负极材料体积变化大、导电性差,且其循环寿命短,倍率性能差,阻碍了它们的发展。在这项研究中,我们使用一种智能且简单的合成方法成功地制备了四氧化三锰与氮掺杂蜂窝碳复合材料。四氧化三锰纳米多面体生长在氮掺杂蜂窝碳上,这明显减轻了充放电过程中的体积变化,而且也改善了电化学反应动力学。更重要的是,四氧化三锰与氮掺杂蜂窝碳复合材料中的Mn–O–C键有利于电化学可逆性。四氧化三锰与氮掺杂蜂窝碳复合材料的这些特征是其优异电化学性能的原因。当用于锂离子电池时,在1 A·g?1下进行350次循环后,四氧化三锰与氮掺杂蜂窝碳负极表现出598 mAh·g?1的高可逆容量。即使在2 A·g?1下,四氧化三锰与氮掺杂蜂窝碳负极仍能提供472 mAh·g?1的高容量。这项工作为合成和开发锰基氧化物储能材料提供了新的前景。     

脉冲激光沉积法制备氧化铋薄膜及其电化学性质研究

首次采用355nm脉冲激光沉积在不锈钢基片上制备了氧化铋薄膜，X—射线衍射(XRD)测试表明在基片温度为300℃，沉积时间为0．5h制备得到的Bi2O3薄膜具有四方结构，SEM和Raman光谱测定对该Bi2O3薄膜的表面形貌和锂化前后的结构进行了表征，结果表明薄膜由小于100nm针状晶粒组成，锂化后的产物可能是LixBi2O3。此外，由电位阶跃法测定了上述Bi2O3薄膜电极的锂离子扩散系数。电化学测定表明，上述Bi2O3薄膜具有充放电循环性能,在电压范围为0．70～3．5V，该氧化铋薄膜在充放电速率为2C时的比容量大约为100mAh／g，并且保持经100次以上充放电循环而没有明显的衰减。     

锂离子电池用正极材料Li(Co0.2-XNi0.8MnX)O2的合成制备研究

研究了一种制备新型锂离子电池正极材料的工艺方法．通过采用溶胶凝胶法(sol-gel法合成了新型电池正极材料Li(Co0．2-XNi0．8MnX)O2。并采用XRD方法分析了材料的相变过程、烧结温度、烧结时间对材料相合成的影响及不Mn／Co比掺杂对材料相变的影响；通过SEM照片可见，Li(Co0．2-XNi0．8MnX)O2粉末元素分布均匀、粒径为1～4微米．为今后进行充放电性能的测试工作做准备．     

类锂离子（Z=11—20）1s^2s—1s^25p的跃迁能和振子强度

利用全实加关联(FCPC)方法计算了类锂离子(Z=11-20)激发态1s^25p的能级及精细结构劈裂，在此基础上计算了1s^2s-1s^25p的跃迁能和振子强度，相对论和质量极化效应对能量的修正用微扰论计算。还估算了来自量子电动力学效应的修正，所得到的理论结果与现有的实验数据符合得很好。     

超声喷雾热分解法制备电极材料LiCoO2薄膜

以硝酸锂和乙酸钴为原料,玻璃为基片,通过超声喷雾热分解法制备了锂钴氧化物薄膜,并讨论了制备条件对形成薄膜如Li与Co摩尔比对薄膜晶型、不同溶剂对雾化效果、热分解温度对产物晶型和薄膜外观、反应时间对膜厚等的影响,经X-射线衍射分析和电镜测试,给出了制备较好晶型结构LiCoO2薄膜的条件.     

固体电解质Li4+xBxSi1-xO4-yLi2O的合成及导电性

用溶胶－凝胶法制备了Li4 xBxSi1-xO4-yLi2O(x=0.1-0.6;y=0.0-0.5)离子导体材料，并用DTA－TG，XRD及交流阻抗等技术对样品进行了测试，结果发现用溶胶－凝胶法可降低Li4 xBxSi1-xO4的合成温度；随Li2O的掺入可增强基质材料的致密性并可提高其离子的导电性能。     

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.