掺杂金属离子对磷酸铁锂结构及性能的影响

为改善磷酸铁锂的电化学性能,采用掺杂金属离子的方法,通过高温固相反应合成了一系列Li1-xMxFePO4(M=Mg2+、Al3+、Cr3+)掺杂复合试样,利用XRD、恒电流充放电等方法研究了金属阳离子的种类和用量对材料的晶体结构以及电化学性能的影响.结果表明,煅烧温度、掺杂元素的种类和用量对复合试样电化学性能均有较大影响,在煅烧温度为700 ℃下所得Li0.98Al0.02FePO4复合试样的电化学性能最佳.     

水热法制备LiFePO4及其性能改进研究

以硫酸亚铁、磷酸、氢氧化锂为主要原料,采用水热法合成纳米级LiFePO4,探讨了添加表面活性剂以及掺杂对材料性能的影响。通过XRD及扫描电镜对其晶体结构和表面形貌进行了表征,并测试了材料的循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等性能。研究表明,通过添加表面活性剂(十二酸)可有效减小样品粒径,其首次放电比容量(0.2C)比未添加十二酸时提高了17.6%;通过掺杂Mg2+可有效提高样品电导率,其首次放电比容量(0.2C)比未掺杂时提高了30.5%。     

三维石墨烯/泡沫镍基底上制备Ni掺杂Co(OH)_2复合材料及其超电容性能

以化学气相沉积法制备的三维网状石墨烯/泡沫镍(3DGE/NF)为基底,电化学沉积Ni掺杂Co(OH)2纳米片得到三维镍钴双氢氧化物/石墨烯/泡沫镍(3D NixCo1-x(OH)2/GE/NF)复合电极材料,研究Ni掺杂量对材料的形貌及电化学性能的影响.结果表明:在Co(OH)2中掺杂适量的Ni可以改善材料的表面形貌;高质量、高导电性石墨烯的存在促进电极与电解液的电荷传输,加上镍钴的协同作用,能有效提高材料的比容量和循环倍率性能.当Ni掺杂量为34%时,3D Ni0.34Co0.66(OH)2/GE/NF复合电极材料具有最佳的电化学性能,当电流密度为3 A/g时,其在1mol/L的KOH电解液中比容量达到1 714F/g,当电流密度升高到30A/g时比容量仍保持有73%达到1 254F/g,显示出较好的倍率性,且在10A/g的大电流密度下经过500次循环后,比容量保持率为83%.     

铜掺杂对LiV3O8性能的影响研究

采用一种新的掺杂方法制备了Cu掺杂的LiV3O8,该方法设备简单,热处理温度较低.电化学性能测试表明,Cu掺杂和水处理可以使层间距变大,电导率提高,从而促进Li 离子的扩散,使Li 的嵌脱变得容易,改善了掺杂材料的充放电循环性能.其中掺杂量为0.05的样品首次放电容量为265.0 mAh/g,100周后为227.7mAh/g,容量损失仅为14%.     

碳掺杂磷酸铁锂的合成及其电化学性能

采用固相合成法制备了碳掺杂的LiFePO4复合正极材料,用XRD、SEM、激光粒度分布仪等对其进行了表征,并将其组装成实验电池利用电化学工作站及充放电测试等对样品的电化学性能进行了研究分析.结果表明,LiFePO4/C具有单一的橄榄石晶体结构,少量的碳掺杂能显著改善其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小且分布均匀,0.1 C首次放电比容量为141.8 mAh/g,循环50次后容量衰减了7.69%.图6,参8.     

Mn掺杂改性{010}面择优生长的磷酸铁锂纳米片

以LiOH,(NH4)2Fe(SO4)2和NH4H2PO4为原料,抗坏血酸为添加剂通过水热法制备出了{010}晶面择优生长的LiFePO4纳米片,在此基础上以MnSO4为锰源,制备了锰掺杂磷酸铁锂复合材料LiFe1-xMnxPO4/C(x=3%、5%、7%),并研究了不同Mn2+掺杂量对LiFePO4的晶体结构和充放电、交流阻抗(EIS)等电化学性能的影响.XRD、SEM和EDS测试结果表明:Mn2+成功掺入到了LiFePO4晶格中,掺杂后的材料仍是具有橄榄石结构的纳米片,且具有更小的颗粒尺寸,但是{010}晶面的择优情况在一定程度上被抑制了.恒流充放电测试中,在0.1 C倍率下,材料Li Fe0.95Mn0.05PO4/C的首次放电比容量达到了165.26 m A·h g-1,表现出了良好的电化学性能.交流阻抗测试结果表明Mn2+的掺杂降低了电荷迁移电阻,提高了材料的电子导电率.     

镁、锑掺杂对LiCoO2材料电化学性能的影响

采用SEM、XRD、恒流充放电等方法研究了镁、锑元素掺杂对LiCoO2材料电化学性能的影响。结果表明,镁、锑掺杂在不改变材料晶体结构的情况下,对材料的电化学性能有显著改善作用。两种元素共同掺杂的情况下对LiCoO2材料循环性能以及倍率性能的提升最为明显。     

LiFe1-xMgxPO4锂离子电池正极材料的电化学性能

采用体相掺杂法对LiFePO4进行改性,采用Mg对LiFePO4进行掺杂,研究Mg的掺杂量对LiFePO4材料电化学性能的影响.研究结果表明,经掺杂改性后的LiFe1-xMgxPO4(x=0.01,0.05,0.10,0.15)材料的充放电容量和循环性能均有所提高,其中,样品LiFe0.85Mg0.15PO4的性能最佳,其首次放电容量为125.6 mA·h/g,循环6次后容量仍达123.0 mA·h/g;Mg部分取代LiFePO4材料中的Fe后所得材料的电子电导率提高了1×106倍,从而提高了材料的电化学性能.     

PVA辅助两步碳热还原法合成LiFePO_4/C复合材料

以Fe3+为铁源,葡萄糖和有机物聚乙烯醇PVA共同为碳源两步碳热还原法合成LiFePO4/C材料.采用XRD,SEM,LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究,并对PVA不同时间加入对材料性能的影响做了分析.结果表明:PVA在原料预烧之后加入,所得LiFePO4/C复合材料具有丰富的表面结构,有较小的交流阻抗和很好的充放电性能,0.1C下初始放电比容量达到了167mAh.g-1,且不同倍率下循环性能稳定.     

Mg掺杂对锂离子电池材料Li4Ti5O12性能的影响

以固相反应法合成了尖晶石型Li4Ti5O12电极材料,通过掺杂Mg以提高其导电性及综合性能.XRD 表征了材料的结构特征,并通过激光粒度分析仪进行了粒度分析;用循环伏安、充放电曲线和循环次数考察了掺杂产物的电化学性能;在0.1C的放电倍率下放电,Li4Ti5O12的首次放电容量为158 mAh/g,结果表明掺杂了Mg的LiTiO产品的电化学性能和循环性能得到了很大改善.