螯合法合成掺杂尖晶石型锂锰氧化物及其电化学性能研究

用螯舍法合成出掺杂镍和氯的尖晶石锂锰氧化物LixMn2-xNixO4-yCly。用能谱和原子吸收光谱分析测试了合成的样品的组成。分析了材料的电化学性能、FT—IR和XRD特性。结果表明：与没有掺杂的锂锰氧化物相比，掺杂量适当的样品其初始放电容量大，循环性能好，且在4．6～4．8V的电压平台较长。这归结于镍离子替换了部分处于16d的锰离子，使结构趋于更加稳定。     

高温固相法制备LiFePO4/C正极材料及其性能

为了提高磷酸铁锂的能量密度,本文通过两步高温固相反应法合成了锂离子电池正极LiFePO_4/C复合材料,利用XRD、SEM、TEM等方法对该正极材料的晶体结构、表面形貌进行了分析研究。实验结果表明,LiFePO_4/C具有单一的橄榄石结构,通过掺杂前驱体10%(质量分数)的葡萄糖合成的材料具有良好的充放电性能和循环稳定性能球状,LiFePO4为锂离子的迁移和扩散提供了通道,有利于电化学性能的提升。在0.1 C倍率下进行充放电测试,首次放电比容量可达161 m Ahg-1,在2 C下循环了100次后复合材料的容量为148 m Ahg~(-1),库仑效率高达98%,结果表明碳包覆的LiFePO_4样品的电化学性能得到了很大提高。     

颗粒微观结构对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料电性能的影响研究

锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（简称NCM811）能量密度高,有望满足电动汽车长续航里程要求,近年来成为业内关注和研究的焦点。然而,NCM811存在表面碱度高,稳定性差,长循环下颗粒容易碎裂和粉化等问题,阻碍了其大规模应用。本文将三元材料进行单晶化研究,即将二次球颗粒熔融形成单晶颗粒,以期解决三元材料结构和表面稳定性差等问题,并探索在高电压体系使用可行性。实验结果表明,将锂与过渡金属配比设为1.05,在910°C下烧结12 h,可得到形貌较好的单晶NCM811材料,此时材料表面碱度和晶格Ni/Li阳离子混排度均较低,分别为0.288wt%和2.24%。电性能评估结果显示,该材料在3.0–4.3 V下克容量可达191.5mAh/g,同时高温和高电压下循环稳定性得到明显提升,在高温50°C下,3.0–4.4V电压区间内循环100周,容量保持率可达95.1%,而二次颗粒材料仅为88.5%。相比二次颗粒,单晶形态的NCM811材料虽然倍率性能会稍有下降,但结构和表面稳定性更佳,在高电压高能量密度体系具有较好的应用前景。     

LiCr0.10Mn1.90O4粒径分布对倍率放电性能的影响

以不同粒径LiCr0.10Mn1.90O4为活性物制备电极，与对电极锂片装配成模拟电池后进行电化学性能研究。结果表明，随着LiCr0.10Mn1.90O4O粒径的增大，锂离子传输困难与JahnTeller畸变导致其倍率充放电性能逐渐下降。兼顾到活性物的填充性能，选择粒径大约10μm的活性物较为适宜。     

锂离子电池LiNiO_2正极材料的高温固相合成①及其影响因素研究

采用高温固相法合成了LiNiO2,XRD确定了合成物的结构,用SEM表征LiNiO2粉体的形貌.探讨了反应条件:包括原材料、Li/Ni摩尔比、烧结气氛和温度对产物结构和性能的影响,从而优化了LiNiO2的合成工艺.在空气中合成只能得到Li2Ni8O10相,在O2中才能得到LiNiO2相,所得LiNiO2的电化学性能明显优于所得Li2Ni8O10.合成电化学性能良好的LiNiO2需要稍过量的锂和在氧气中600℃恒温3h,720℃恒温6h,合成过程中得预热处理,解决了低温下反应速度慢,高温下易于烧结而难于控制产物粒径的问题.分析了采用固相配位法合成LiNiO2失败的原因.     

非金属正极活性材料在锂二次电池中的应用

与商用的锂二次电池正极材料相比,非金属活性物质因具有较高的理论比容量和制备成本低等优点,成为锂二次电池正极材料的研究热点。本文介绍了硫、卤素、磷作为正极活性物质的制备工艺,并重点分析了它们的电化学特性。     

锂离子电池LiNiO2正极材料的高温固相合成及其影响因素研究

采用高温固相法合成了LiNiO2,XRD确定了合成物的结构。用SEM表征LiNiO2粉体的形貌．探讨了反应条件：包括原材料、Li/Ni摩尔比、烧结气氛和温度对产物结构和性能的影响,从而优化了LiNiO2的合成工艺．在空气中合成只能得到Li2Ni8O10相,在O2中才能得到LiNiO2相,所得LiNiO2的电化学性能明显优于所得Li2Ni8O10合成电化学性能良好的LiNiO2需要稍过量的锂和在氧气中600℃恒温3h,720℃恒温6h,合成过程中得预热处理,解决了低温下反应速度慢,高温下易于烧结而难于控制产物粒径的问题．分析了采用固相配位法合成LiNiO2失败的原因．     

以β-Co(OH)2为前驱体的锂离子电池正极材料LiCoO2

对ＬｉＣｏＯ２ 的结构与电化学性能进行了研究。采用控制结晶法合成出来的层状结构β－Ｃｏ（ＯＨ）２ 作为前驱体,和ＬｉＯＨ混和煅烧,制备出高活性的具有层状结构的锂离子电池正极材料ＬｉＣｏＯ２。试验中,通过差热 热重法分析了煅烧过程的反应机理; Ｘ 光衍射谱表明制得的ＬｉＣｏＯ２ 为α－ＮａＦｅＯ２ 层状结构的 ＨＴ－ＬｉＣｏＯ２; 扫描电镜照片显示β－Ｃｏ（ＯＨ）２ 是ＬｉＣｏＯ２ 优良的前驱体; 性能测试表明制得的ＬｉＣｏＯ２ 具有良好的电化学性能： 其首次充电容量为１５０．１ ｍ Ａｈ／ｇ, 放电容量为１４３．８ ｍ Ａｈ／ｇ, 充放电效率为９５．８％ 。     

Development on Synthesis Methods for Nano-Materials of Cathode for Lithium Ion Battery

纳米材料具有独特的物理和化学性质。纳米技术的应用为开发高能量和高功率的锂离子电池多元化发展提供了方向,成为锂离子电池电极材料发展的重要途径。本文介绍了纳米级锂离子电池正极材料的各种合成方法及电化学性能,如：固相法喷雾干燥法、微波合成法、溶胶凝胶法、冷冻干燥法等,指出电极材料纳米化应用中的问题并给出建议,展望了纳米正极材料实用化的美好前景。     

高钠含量P2型钠离子电池正极材料研究

采用高温固相法合成了高钠含量的P2型层状氧化物钠离子电池正极材料Na_0.93Li_0.125Ni_0.25Mn_0.45Ti_0.125Zn_0.05O₂(NLNMTZ).研究发现,该材料电化学曲线平滑,表现出良好的循环稳定性和出色的倍率性能.在20 mA/g下,容量高达117.6 mAh/g;在200 mA/g下,700次循环后容量保持率为80%.