层状LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料的合成

用碳酸盐同沉淀法合成了LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂正极材料,采用XRD(X7-Ray Diffraction)、SEM (Scanning Electron Microscope)、差分计时电位法和充放电循环等对材料的物理化学性质及电化学性能进行了测试分析。XRD分析表明在合成温度为800℃或更高时,所合成的产物均为α-NaFeO₂型的层状结构,SEM分析表明在合成温 度为800或850℃时,产物为微小晶粒团聚成的球形颗粒,合成温度为900℃以上时,产物颗粒发生破碎,形状不规则。950℃合成的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料在2.5～4.4V电位区间内, 首次放电容量为162 mAh·g^-1, 并具有良好的循环性能。随着充放电电压的升高,首次不可逆放电容量增大, 循环稳定性减弱。在低温(800, 850℃)下合成的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料与高温下(900, 950℃)得到的材料性能有很大差别,这是由于在高温和低温下得到材料的结构差别所造成的。     

掺杂铜的尖晶石型LiCuxMn2—xO4正极材料研究

通过传统高温固相合成与溶胶－凝胶方法合成了掺杂铜的晶石相锂离子电池正极材料LiCuxMn2-xO4(x-0.1,0.2,0.3,0.5）,XRD测定了合成产物的物相,结果表明即使在x=0.5时,其最终产物都表现为单一的晶石相,溶胶凝胶方法合成了产物其初始容量要比相应的高温固相合成产物高约10％。尽管通过铜的部分取代,的初始容量有所下降,但其不性能却得到了很好的改善。     

锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备与表征

采用溶胶-凝胶法合成了LiFePO₄/C复合材料,利用元素分析、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等方法对其进行了表征,将其组装成模拟电池测试了其电化学性能.结果表明：LiFePO₄/C具有单一的橄榄石型晶体结构,碳粒子平均颗粒大小在1μm左右.LiFePO₄/C复合材料在3.4 V处具有很好的充放电电压平台,与LiFePO₄相比,具有更高的放电比容量和更好的循环性能,在60 ℃时的首次放电容量达到133 mAh/g,经20次循环后的容量保持率为93.8%.     

碳包覆对Li/CuV2O6电池性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料CuV2O6,XRD衍射证明制备的材料无杂质且结晶度良好.通过球磨技术在制备的CuV2O6表面包覆乙炔黑,用XRD、SEM对包覆前后CuV2O6材料的结构和表面形貌进行对比,应用循环伏安、交流阻抗及恒电流充放电技术研究了包覆前后材料电化学性能.结果发现,包覆在CuV2O6表面的乙炔黑疏松多孔,具有较强的吸附电解液的能力,可以显著降低电极的表面阻抗和电化学阻抗,减少电极的极化并提高电池的放电电压和放电比容量,对于提高电池的循环稳定性也具有重要的作用.     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备与改性研究

锂离子电池从上个世纪末期开始得到快速的发展,技术改革突飞猛进。但是目前几种常用的锂离子电池的正极材料,都不同程度地存在一些弊端,而这些弊端正越来越制约锂离子电池的发展,不能满足实际生产中供电的需要。本文对锂离子电池的新型正极材料Li Fe PO_4的具体制备与改性问题进行了一些探讨,希望能够对相关人士有所帮助。     

一种新型锂离子电池复合正极材料的研制与性能研究

将Co3O4与三元前驱体材料（Ni1/3Co1/3Mn1/3）（OH）2分别以重量比5∶5、6∶4、8∶23个不同配比与适量的Li2CO3材料均匀混合,以980℃的温度焙烧15h,制备出一种新型复合正极材料。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）对其形貌及物相进行对比分析,并将该材料组装成扣式电池和实效电池,对材料的电性能进行评估。结果表明,以8∶2的比例混合后制备的新型复合材料性能最为优异,该材料综合了LiCoO2材料和三元材料的优点于一身,比LiCoO2材料在安全性、容量以及循环性能等方面有了显著提高,同时还具有较高的压实密度,弥补了三元材料的不足。     

Mn_3O_4制备微米级单晶LiMn_2O_4颗粒及其电性能研究

通过化学沉淀和陈化制备了粒径均匀和结晶度高的四氧化三锰,以其作为合成锰酸锂的前驱体,再经高温固相合成了一种微米级单晶锰酸锂颗粒,并用X-射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明:所合成的样品为纯相尖晶石LiMn2O4,一次颗粒大小均匀,平均粒径在2μm左右,为晶格发育完整的八面体尖晶石单晶.电性能测试的数据表明,所得到的尖晶石型锰酸锂与工业电解二氧化锰合成的锰酸锂相比,较大程度的改善了电池材料的比容量、倍率性能和循环性能.     

溶胶凝胶法制备LiFePO_4正极材料电性能研究

利用柠檬酸中的C=O键和金属离子的螯合作用,以LiNO3、NH4H2PO4、柠檬酸、草酸亚铁、无水乙醇和乙二醇为反应物,制备LiFePO4前躯体。陈化后经过100°C烘干,经400°C、500°C和700°C烧结,通过与加入正硅酸四乙酯及活化剂聚山梨酯-80制备的LiFePO4对比,探究正极材料性能的变化规律。     

核/壳纳米LiFePO4/C正极材料的制备及其性能

采用原位聚合控制结晶法,Fe3+既为沉淀剂又为聚合反应的催化剂,在FePO4核外聚合聚吡咯合成纳米FePO4/PPy前躯体.以FePO4/PPy为铁源,葡萄糖为碳源,高温热处理制备核/壳纳米LiFePO4/C锂离子电池正极材料.并结合X线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱和充放电测试、循环伏安等手段对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.研究结果表明:在FePO4核外聚合PPy能有效抑制LiFePO4颗粒的生长,制得核/壳型纳米LiFePO4/C正极材料;该材料具有良好的电化学性能,在0.1C,0.2C,0.5C和1.0C倍率下的放电比容量分别为149,143,133和129 mA·h/g,且循环性能优异.     

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.