磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究

使用固相合成法在不同温度下合成磷酸亚铁锂．以它为正极活性物质组装成模拟电池测试充放电性能．使用XRD和IR表征样品．测试结果表明磷酸亚铁锂电池具有平稳的放电平台，良好的循环性能．在0．05mA／cm^2的电流密度下，600℃合成的样品初始放电容量达到90mAh／g，第10个循环的放电容量达到100mAh／g，80个循环后放电容量仍保持初始容量的97％以上，表明它具有优秀的循环性能．500℃合成的样品中有杂相存在，700℃合成的样品的晶粒度过大，这两个因素都可能使放电容量降低．在本实验条件下，600℃是较佳合成温度．     

镍离子掺杂磷酸亚铁锂的电化学性能

采用固相烧结法,合成了一系列橄榄石型LiFe1-xNixPO4/C (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06)复合正极材料. 通过XRD、充放电和TEM等现代手段,研究了样品的物相结构、电化学性能等. 充放电测试表明,LiFe0.98Ni0.02PO4/C以0.1 C倍率电流放电时,首次放电容量分别为142.0 mAh/g. 样品还表现出很好的倍率性能,当以2 C的倍率放电时,放电容量达到了121.3 mAh/g. 结果表明少量Ni离子掺杂可改善LiFePO4的电化学性能. 透射电镜表明LiFe0.98Ni0.02PO4/C样品表面包覆了一层大约2.8 nm厚的碳层.     

由PAM合成磷酸亚铁锂/碳及其充放电性能研究

以聚丙烯酰胺(PAM)为碳源，用固相法于不同温度下合成磷酸亚铁锂／碳，并组装成模拟电池测试电化学性能。在O．1mA／cm^2的电流密度下，625℃合成的样品第10个循环的放电容量达到110mAh／g，80个循环后仍能保持初始放电容量。发现在实验的温度区间内，磷酸亚铁锂晶粒度值的对数与反应温度值的负倒数成正比；另外，随反应温度的升高，FT—IR谱中1090、1055cm^-1位置附近的两个峰呈分裂趋势。样品的颗粒大小不均一，这与球磨法的特点有关，初步认为样品中的颗粒是多晶结构。     

正极材料磷酸亚铁锂的共沉淀合成和Mn2+掺杂的研究

研究了以氢氧化锂、硫酸亚铁铵和磷酸氢二铵为原料,利用液相共沉淀法制备LiFePO4正极材料和掺杂Mn2 的LiFePO4改性正极材料,并对其进行XRD、SEM分析和电化学性能测试。分析得出,利用液相共沉淀法掺杂Mn2 的正极材料的初始放电比容量为132.9 mAhg-1,且循环10次后,容量仍有124.5 mAhg-1,容量衰减率仅为6.32%。表明少量Mn2 的掺杂没有改变LiFe-PO4的晶体结构,且使材料的电化学性能有所提高。     

环境友好正极材料磷酸亚铁锂中铁、磷的测定

研究用可见分光光度法测定磷酸亚铁锂中的总磷,发现锂离子和亚铁离子不干扰磷的测定.研究用高锰酸钾法滴定磷酸亚铁锂中亚铁离子,在锂离子或磷酸根离子的存在条件下,亚铁离子的回收率置信度为95%的置信区间分别是(100.09±0.18)%和(99.91±0.17)%,表明锂离子和磷酸根离子对亚铁的测定没有干扰.实测了一些磷酸亚铁锂样品,发现其中总磷和亚铁的含量和理论值接近.以上方法简单,易操作,成本低.     

锂盐电解质对中间相石墨微球电化学性能的影响

中间相就是稠环芳烃化合物在液相炭化过程中所形成的一种向列液晶结构 ,在中间相转化的初期由于表面张力的作用而呈球形 ,将其用适当的方法从母液中分离出来即是中间相炭微球 (ＭｅｓｏｃａｒｂｏｎＭｉｃｒｏｂｅａｄｓ简称ＭＣＭＢ) .本文将含有一定量原生喹啉不溶物的煤沥青基中间相炭微球 ,在 2 80 0℃条件下进行高温石墨化 ,表征了试样的微观结构 ,考察电解液组成对其用作锂离子电池负极材料时电化学性能的影响 .1　实验部分以精制煤焦油沥青为原料 ,在一定的工艺条件下制得含有部分原生喹啉不溶物的煤沥青中间相炭微球 ,将其放入中频…     

磷酸亚铁锂正极材料中锂的测定

以火焰原子吸收分光光度法测定磷酸亚铁锂正极材料中的锂含量．结果表明,在硝酸介质中,以KCl为消电离剂,铁对锂含量的测定基本没有影响;当磷酸根含量低于磷酸亚铁锂中锂离子理论值含量的50％时,其对锂含量的测定没有干扰．利用拟定方法测定三种磷酸亚铁锂样品,发现其中锂的含量与理论值接近,回收率为99．86％以上．因此,该方法选择性好,准确度高．     

一种环境友好的磷酸亚铁锂合成方法

介绍了一种环境友好的磷酸亚铁锂的合成的方法,采用该方法制备出了纳米级的磷酸亚铁锂,0.2 C时的放电容量达到151 mAh/g.     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的掺杂

为了降低磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)材料成本并提高材料中活性元素V的利用率,该文采用溶胶凝胶/碳热还原法合成了球形锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3及其掺杂不同金属离子(Al3+、Cr3+、Y3+、Ti4+)的衍生物。电化学测试结果表明,经摩尔分数x为5%的金属离子掺杂修饰后的Li3V2(PO4)3材料的首次充放电容量及循环性能均优于经x=10%的金属离子掺杂的材料。其中Al3+和Ti4+的掺杂更加有效,在3.0~4.8 V、0.5 mA下、摩尔分数为5%的Al3+和Ti4+掺杂后的Li3V2(PO4)3样品中首次充电容量分别为178 mAh.g-1和174.9mAh.g-1。80次循环后放电容量均保持在123 mAh.g-1左右。     

磷酸钒锂材料及全钒锂离子电池性能研究

采用溶胶凝胶、喷雾干燥、碳热还原法合成了球形Li3V2 (PO4)3材料. 与金属锂配对组成半电池时,Li3V2 (PO4)3在4 V和2 V附近都有明显的充放电电压平台,分别对应于V4+/V3+和V3+/V2+电对. 同时以Li3V2 (PO4)3作为正负极材料,组装成2 V级全钒锂离子电池. 对该电池在1.5～3.0 V范围内进行充放电测试,结果表明,该全钒锂离子电池具有优良的电化学性能. 全钒锂离子电池可能成为磷酸钒锂材料应用的新领域.     

Enhanced low-temperature performance of slight Mn-substituted LiFePO<Subscript>4</Subscript>/C cathode for lithium ion batteries

Low temperature performance of LiFePO₄/C cathode was remarkably improved by slight Mn-substitution. Electrochemical measurements showed that about 95% of the discharge capacity of LiFe_0.98Mn_0.02PO₄/C cathode at 20°C was obtained at 0°C, compared to 85% of that of LiFePO₄/C cathode. The LiFe_0.98Mn_0.02PO₄/C sample also presented enhanced rate performance at −20°C with the discharge capacities of 124.4 mA h/g (0.1C), 99.8 mA h/g (1C), 80.7mAh/g (2C) and 70 mA h/g (5C), respectively, while pristine LiFePO₄/C only delivered capacities of 120.5 mA h/g (0.1C), 90.7 mA h/g (1C), 70.4 mA h/g (2C) and 52.2 mA h/g (5C). Cyclic voltammetry measurements demonstrated an obvious improvement of the lithium insertion-extraction process of the LiFePO₄/C cathode by slight Mn-substitution. The results of FSEM observation and electrical conductivity measurement indicated that slight Mn-substitution minimized the particle size of LiFe_0.98Mn_0.02PO₄/C and also obviously improved the electrical conductivity of the compound, thus obviously enhances the interface reaction process on the cathode.     

喷雾干燥法制备LiFePO4/C正极材料

采用机械液相活化结合喷雾干燥法制备LiFePO4/C正极材料,并用该材料制备容量为10A.h的动力电池.通过X-射线衍射、扫描电镜、振实密度和电导率测试对材料的物理性能进行综合分析,采用循环伏安、循环寿命和不同倍率下充放电性能测试对电池进行电化学研究,由过充、冲击、针刺等实验检测电池的安全性.结果表明:该材料晶型完整、颗粒均匀、振实密度高、导电性好;制备的单体动力电池在1.0倍率下循环150次后容量保持率仍然超过98%,大倍率充放电性能好,且安全性较高.     

Effect of Polyaniline on Electrochemical Performance of LiFePO_4

1 Introduction LiFePO4 has received much attention as a kind of next-generation cathode materials for lithium ion batteries. To improve its electrochemical performance, researchers have been working to overcome two major disadvantages of LiFePO4 such as the low electrical conductivity and the small Li-ion diffusivity. The latter can be solved by reducing the particle size while the former can be improved by coating a layer of carbon on the surface of LiFePO4 particles[1]. More researchers have carried o...     

溶胶凝胶法制备纳米级锂离子电池正极材料LiCrxMn2-xO4

通过溶胶凝胶法低温下合成了 Cr与 Mn不同计量比的一系列正极材料 Li Crx Mn2 -x O4 ,并用 DTA,TGA,TEM,XRD,FT- IR对其形貌及其结构进行了表征 .结果表明采用该方法在4 5 0℃的低温下即可得到纯相的 L i Crx Mn2 -x O4 尖晶石 ,其平均粒径均为 80 nm左右 ,且分布均匀     

不同平均分子量PEG组合体系对合成LiFePO_4/C复合材料结构与电化学性能的影响

以不同平均分子量的聚乙二醇（PEG）组合体系为纳米结构控制剂和碳源,采用旋转蒸干法制备了LiFePO4/C复合材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和恒电流充放电测试等手段对其晶体结构、形貌与电化学性能进行了表征。结果表明：不同的PEG组合体系对LiFePO4的晶体尺寸和颗粒形貌具有调控...     

PPy/LiFePO4复合材料的制备与性能

通过原位聚合方法制备了聚吡咯(PPy)/磷酸铁锂(LiFePO4)复合材料.傅立叶红外光谱测试表明PPy与LiFePO4之间发生了相互作用;采用扫描电镜观察了PPy在LiFePO4表面的分布情况;采用四探针法、电化学阻抗法及恒电流充放电法测试了复合材料的性能.结果表明:PPy的质量分数为4.69%的PPy/LiFePO4复合材料具有最佳的电化学性能,最小电荷转移电阻为98.83Ω,最大交换电流为0.256 mA,首次放电容量达到154.34 mAh/g,平台容量和平台率分别为133.48 mAh/g和86.48%,并且具有较好的循环性能及倍率性能.     

不同载硅量对Li2FeSiO4/C材料电性能的影响

以多壁纳米碳管和Si(OC2H5)4为原料,采用液相法合成包覆了SiO2的多壁碳纳米管(MWCNTs@SiO2),通过调节Si(OC2H5)4的加入量,制备出不同载硅量的前驱体MWCNTs@SiO2,并以此种前驱物合成硅酸铁锂Li2FeSiO4/C材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒流充放电对Li2FeSiO4/C材料进行了表征及电化学性能测试,实验结果表明载硅量为35.72%的MWCNTs@SiO2前驱体合成的Li2FeSiO4/C材料颗粒大小一致,在0.1C电流密度下循环50圈后获得180 mAh·g－1的稳定放电比容量,具有优良的电化学性能.     

多孔LiFePO_4锂电池正极材料制备及电化学性能研究

聚苯乙烯微球(PST)作模板成功地制备出了三维(3D)多孔LiFePO4锂电池正极材料,并与传统固相法制备的LiFePO4比较,分析形貌、性能差异.结果显示,固相法合成的LiFePO4近似呈球形,颗粒大小不均,平均粒径约80~220nm.而模板法合成产物具有3D多孔结构,孔径较为均匀.BET测试显示,3D多孔LiFePO4比表面积较大,为11.239 8m2/g,单孔体积为0.034cm3/g,而固相法合成产物比表面积为2.003 2m2/g,单孔体积为0.006cm3/g.因此,3D多孔LiFePO4为锂电池中锂离子嵌入和脱出提供便利通道.电化学性能显示,两种方法在3.3~3.5V电压区间有一个较好充电和放电平台,固相法最大充放电比容量为60~70mAh·g-1,而模板法合成的多孔材料其稳定性较好,充放电比容量基本稳定在170mAh·g-1左右.电化学阻抗谱(EIS)分析,多孔的LiFePO4材料其欧姆接触电阻(R1)、电化学反应的电荷转移电阻(R2)和半无限边界条件下的扩散阻抗(W1)较之固相法合成LiFePO4材料均小,3D多孔结构有利于减少因阻抗引起的电池容量的损耗,增强电池的稳定性,提高可逆比容量.     

不同碳源对LiFePO4／C复合正极材料电化学性能的影响

取不同碳源(蔗糖、葡萄糖、聚乙烯醇)原料,采用两步固相法制备LiFePO4/C复合锂离子电池正极材料,对其进行XRD和电化学性能测试.XRD分析表明,所制产物均为单一相的橄榄石型晶体结构;恒流充放电测试结果显示,覆碳后的LiFePO4/C放电比容量和循环性能均得到明显改善,添加聚乙烯醇的LiFePO4/C首次放电容量达142.9 mA·h·g -1,充放电循环20 周后,其放电容量仍为143.1 mA·h·g-1.     

Structure and electrochemical properties of LiLaxMn2-xO4 cathode material by the ultrasonic-assisted sol-gel method

Powders of spinel LiLa_xMn_2—xO₄ were successfully synthesized by the ultrasonic-assisted sol-gel (UASG) method. The structure and properties of LiLa_xMn_2—xO₄ were examined by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electronic microscopy (SEM), galvanostatic charge-discharge test, and cyclic voltammetry (CV). XRD results show that the La³⁺ can partially replace Mn³⁺ in the spinel and the doped materials with La³⁺ have a larger lattice constant compared with pristine LiMn₂O₄. FT-IR indicates that the absorption peak of Mn³⁺−O and Mn⁴⁺− O bonds has a red and blue shift with the increase of doping lanthanum in LiLa_xMn_2—xO₄, respectively. The charge-discharge test exhibits that the initial discharge capacity of LiLa_xMn_2—xO₄ drops off, and the capacity retention increases gradually at C/5 discharge rate with the increase of doping lanthanum, and LiLa_0.01Mn_1.99O₄ has a higher discharge capacity and a better cycling performance at 1C discharge rate. CV reveals that the doping La³⁺ is beneficial to the reversible extraction and intercalation of Li⁺ ions.