层状锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制备及性能

采用共沉淀法得到前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2,利用前驱体与LiOH·H2O的高温固相反应得到高振实密度的锂离子电池层状正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(2.3～2.5g/cm3).初步探讨了合成条件对材料电化学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DTG)以及恒电流充放电测试对合成的样品进行了测试和表征.结果表明,在750℃、氧气气氛下合成的材料具有较好的电化学性能.通过XRD分析可知该材料为典型的六方晶系α-NaFeO2结构;SEM测试发现产物粒子是由500～800nm的一次小晶粒堆积形成的二次类球形粒子.电化学测试表明,其首次放电容量和库仑效率分别为168.6mA·h/g和90.5%,20次循环后容量为161.7mA·h/g,保持率达到95.9%,是一种具有应用前景的新型锂离子电池正极材料.

不同碳源对Li3V2(PO4)3正极材料性能的影响

通过碳热还原法合成掺碳锂离子电池正极材料单斜Li3V2(PO4)3,用XRD、SEM及电化学测试等方法对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征和测试,探讨石墨、乙炔黑以及蔗糖3种碳源对材料性能的影响,并分析不同碳源对材料性能影响的原因。结果表明,碳源的选择对产物的结构和电化学性能有很大的影响。以蔗糖为碳源制备的单斜Li3V2(PO4)3正极材料具有粒径小、电荷转移阻抗小等优点,获得了较好的电化学性能,当电压范围为3.0～4.3和3.0～4.8V时,其初始容量分别为127.8和166.2mA·h/g,30次循环后放电比容量分别为124.2和143.3mA·h/g。

介孔材料SBA-15改性的复合凝胶聚合物电解质的制备及性能

以聚(甲基丙烯酸甲酯-聚乙二醇二甲基丙烯酸酯)(P(MMA-PEGDMA))共聚物为基体,介孔硅分子筛SBA-15为无机填料制备了复合凝胶聚合物电解质。采用原子力显微镜(AFM)、热重分析(TG)和交流阻抗(AC)等技术对其形貌、热稳定性及电化学性能进行了研究。结果表明:无机填料SBA-15与聚合物基体有较好的相容性;SBA-15的加入改善了聚合物电解质的热稳定性,提高了离子电导率,当w(SBA-15)=0.03时,离子电导率达最大值3.68×10-3S/cm;并且掺杂SBA-15后,聚合物电解质的电化学稳定性得到了提高,其电化学稳定窗口为4.9V(vsLi+/Li),可满足高性能锂离子电池的要求。

碳包覆对Li/CuV_2O_6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.

锂二次电池金属氟化物正极材料研究进展

新型高性能正极材料的研究和开发是高性能锂二次电池发展的重点之一,对锂二次电池未来的发展有着非常重要的意义。金属氟化物是近年来发展起来的并且有较大应用前景的锂二次电池新型正极材料。根据近年来金属氟化物正极材料的研究进展,重点介绍了可逆化学转换反应、碳金属氟化物纳米复合物、混合导体金属氟化物纳米复合物等新概念,分析了金属氟化物用作锂二次电池正极材料的优缺点,对金属氟化物正极材料的研究和开发及其相关的技术问题进行了讨论。并且重点叙述了性能优良、应用前景明显的锂二次电池新型正极材料——铁的氟化物和铋的氟化物与氟氧化物的结构、电化学性能和反应机理。

锂二次电池新型正极材料BiO_(0.1)F_(2.8)的制备及性能研究

通过液相反应合成了BiO0.1F2．8，且在合成过程中加入活性炭，制备了BiO0.1Fz．8／C。用X射线衍射（XRD），扫描电镜（SEM），充放电测试等对两种材料的结构和电化学性能进行了研究。XRD和SEM测试结果表明，合成的BiO0.1F2．8和BiO0.1F2．8／C均为简单六方晶型，属P63／mmc空间群，并且两种材料的颗粒分布均匀、结晶规则，呈棱柱形结晶，加入活性炭能使BiO0.1F2．8颗粒尺寸减小。将两种材料作为正极，与金属锂组装成锂二次电池，在1～4．5V电压范围内，以不同放电倍率充放电测试，发现BiO0.1F2．8／C电化学性能有明显的改善，在0．05C放电时其质量比能量高达613Wh／kg。

P(MMA-PEGDMA)网状聚合物电解质的制备及性能研究

用化学交联法合成了P(MMA-PEGDMA)凝胶聚合物电解质,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)大分子单体作为交联剂使其形成网状结构.采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)以及交流阻抗(EIS)等技术对聚合物电解质的热性能以及电化学性能进行了研究.结果表明,P(MMA-PEGDMA)膜具有良好的结构稳定性和热稳定性;凝胶聚合物电解质的离子电导率随着聚合物中有机电解液含量的增加而升高.当有机电解液的质量分数为70%时,其室温电导率达最大值3.62×10-3S/cm.

Li-MnO_2电池新型正极材料——λ-MnO_2的合成与电化学性能研究

采用酸处理尖晶石型LiMn2O4的方法合成了λ-MnO2。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒流放电测试等对λ-MnO2的结构、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明,合成的λ-MnO2具有类似于LiMn2O4的尖晶石型晶体结构,形貌规则,晶粒细小,粒径分布均匀;将其作为正极材料组装成Li-MnO2电池,以0.025C倍率放电,得到了3.98V和2.88V两个放电平台,放电比容量达268mAh/g,且其放电平台和比容量受放电倍率影响较小。