CF_x-Ru复合阴极材料的制备及在锂一次电池中的应用（英文）

首次采用简单的原位化学改性方法合成了CFx-Ru复合阴极材料并应用于锂一次电池。与原始CFx材料相比,CFx-Ru在5C的放电倍率下放电容量、放电电压平台和最大功率密度可分别高达605 mAh·g^-1、2 V、8727 W·kg^-1。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对阴极材料结构、化学环境和形貌进行了研究。研究发现,在CFx-Ru复合材料中,nF/nC和C-F2键与C-F共价键的峰面积比都有所降低,这可能是由于RuO2与CFx材料表面或边缘的CF2惰性基团反应所致。这种原位化学反应消耗了非活性的CF2,产生了导电元素钌,并由于气相产物的演化而增加了比表面积。这些特性有助于改善阴极材料的电化学性能。电化学阻抗谱和N2吸附-脱附测试结果也进一步证实了改性材料拥有较大的比表面积和优异的电导率。

钠离子电池锡基金属氧化物研究进展

与锂元素相比,钠元素在地壳中储量丰富、分布均匀又价格低廉,继锂离子电池研究受限后,钠离子电池又重新引起了研究者们的关注。在众多钠离子电池电极材料中,锡基金属氧化物因具有较高的理论比容量(1378 mA-h/g),近年来备受青睐。据文献可知,不同纳米结构的锡基氧化物材料表现出不同的电化学性能。本文从钠离子电池锡基金属氧化物亟待解决的问题出发,系统地总结了特殊形貌的锡基金属氧化物、低维度纳米结构的锡基氧化物材料的复合化、三维结构的锡基氧化物材料复合化、核壳结构的锡基氧化物材料的复合化、特殊结构的锡基氧化物材料的复合化的纳米结构特征及其电化学性能,并展望了锡基氧化物材料的面临的挑战。

碳材料作为过渡金属氧/硫族化物负极材料负载剂的研究进展

在过去的几十年中,碳质材料和含碳复合材料因其具有高比表面积、良好的活性中心、可调的形貌以及优异的传质和扩散性能而引起了人们的极大关注。在储能领域,可充电锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)作为下一代大型储能系统,被广泛研究。然而,其能量密度、功率密度以及循环性,仍然是LIBs/SIBs面临的主要挑战,尤其是作为瓶颈的阳极,其中过渡金属氧化物/硫化物由于其固有的低的导电性和循环过程中大的体积膨胀,限制了它们商业化的应用。碳材料由于其导电性好,在循环过程中具有良好的循环性能,因此作为大部分负极材料的负载物,提高复合材料的导电性及循环性能。本文从锂/钠离子电池负极材料常用的过渡金属氧化物/硫化物/硒化物与碳复合的材料出发,系统地总结了锂/钠离子电池中载体碳的类型、复合材料的合成方法,并展望了碳负载负极材料所面临的挑战。

锂一次电池正极材料CFx-Cu的高倍率性能研究

采用一种简单新颖的原位化学改性方法制备了锂电池用CFx-Cu复合正极材料。采用XRD、SEM、EDS、TGA、EIS、CV和恒电流放电对正极材料的结构、形貌、反应机理和电化学性能进行了表征。Cu O与分布在CFx边缘或表面的非活性基团反应原位生成纳米铜,有效地提高了材料的电子导电性和锂离子扩散率,从而使改性材料显示出优异的比容量、倍率性能及功率密度。CFx-Cu复合材料在5 C的高倍率下,其放电比容量高达546 m Ah/g,最大功率密度为8393 W/kg,放电电压平台为2.0 V。