酸洗处理对NaEuTiO4的结构、形貌以及电化学性能影响

采用溶胶-凝胶法合成了具有层状钙钛矿结构的NaEuTiO4(NETO),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对用稀硝酸溶液酸洗处理后的NETO在结构、形貌和电化学性能方面的变化做了表征。研究结果表明,对于NETO而言,除了文献报道的Na+→Li+离子交换路径外,还存在着Na+→H+→Li+的离子交换路径,即NETO中的Na+可以跟稀酸中的H+发生离子交换。交换后得到的化合物HEuTiO4可以在电池中通过电化学反应的方式转化为LiEuTiO4。通过这样的路径得到的LETO具有相同优异的电化学性能,其中酸洗12 h的NETO具有最佳的电化学性能,经过300次循环后,其可逆容量约为213.2 mAh·g^-1,而且表现出良好的倍率性能。

离子交换法制备LiCexEu1-xTiO4及其结构与电化学性能

选用六水合硝酸铈作为Ce源,利用溶胶凝胶结合离子交换法,成功合成了LiCexEu1-xTiO4,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对LiCexEu1-xTiO4的结构、形貌和电化学性能方面做了系统地表征。研究结果表明,与未掺杂的LiEuTiO4相比,在晶格中引入Ce3+能显著改善材料的动力学性能,这可能与Ce-Eu-Ti协同效应有关。这种协同效应表现为晶格参数的复杂变化导致Ti和Ce处于混合价态。其中LiEu0.995Ce0.005TiO4的电化学性能最好。

溶胶凝胶法制备AZO包覆MgMn2O4及其电化学性能

通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和充放电测试等方法研究了铝掺杂氧化锌(AZO)包覆对其材料结构、形貌以及电化学性能的影响。研究结果表明,AZO包覆能够引起Mn的平均价态发生一定程度的改变,同时能够显著地减少SEI电阻,从而有效地改善材料的动力学特性;同时,AZO包覆能够有效地遏制材料长循环导致的粉化问题,保持电极导电网络的连续性,进而提高了材料的长期循环稳定性。其中,包覆量为5%(w/w)的MgMn2O4材料200次循环后其可逆比容量仍可达590.3 mAh·g^-1,远高于未改性的MgMn2O4材料(295.9 mAh·g^-1)及文献报道的结果。

xLi2MnO3-（1-x）Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2（0.5≤x≤0.8）的结构和电化学性能

采用喷雾干燥法结合后续的热处理,成功地制备了一系列新型的基于富锂层状固溶体Li2MnO3和Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2结合的xLi2MnO3-(1-x)Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2(0.5≤x≤0.8)材料,并对其晶体结构、表面形貌、元素价态以及电化学性能进行了一系列的研究。实验结果表明,随着x值的增大,材料的晶体结构逐渐从层状的Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2过渡到类Li2MnO3结构。对样品进行淬火处理对晶粒的微观晶体结构和元素价态产生复杂影响,这种变化使得淬火的样品表现出较好的电化学性能。其中x=0.6的样品淬火后表现出较好的电化学性能,100次循环后可逆容量可达209mAh·g^-1。