氨蒸发诱导法制备纳米结构LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2及其作为高功率型锂离子电池正极材料的性能

采用氨蒸发诱导法成功制备出纳米结构LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、能量分散谱(EDS)和比表面测试等表征手段及恒电流充放电测试研究了其晶体结构、微观形貌和电化学性能.研究表明该方法制备出的材料具有良好的α-NaFeO2层状结构,阳离子混排程度低.纳米片交错堆积而成核桃仁状形貌,片与片之间形成许多纳米孔,而且纳米片的侧面属于{010}活性面,能够提供较多的锂离子的脱嵌通道.在室温下及3.0-4.6 V充放电范围内,该材料在电流密度为0.5C、1C、3C、5C和10C时放电比容量分别为172.90、153.95、147.09、142.16和131.23mAh?g-1.说明其具有优异的电化学性能,非常有潜力用于动力汽车等高功率密度锂离子电池中.

富锂Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2材料的水溶-蒸发法合成及其初始1.5周充放电过程的原位XRD研究

采用水溶-蒸发法成功合成了锂离子电池Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.56O2正极材料.通过扫面电镜(SEM)、非原位X射线衍射(XRD)、原位XRD观察材料形貌、表征材料结构,并测试电极电化学性能.结果显示,材料为粒径330nm的多边形结构,是层状的固溶体—Li2MnO3结构,该正极0.1C首周期放电比容量250.8 mAh·g-1,40周期循环容量保持率86.5%.通过原位XRD可确证电极在首周期放电过程产生少量Li0.9MnO2新相,在其后多周期循环过程电极层状结构趋于向尖晶石结构发生转变致使电极电化学性能恶化.此外,晶格参数c首周期充电过程先增后减在4.54 V左右保持稳定,放电与第2周期充电过程其值逐渐下降;晶格参数a则经历了下降平稳再升高的过程,该数值的变化均对应于相应电化学行为.

尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料首周充放电过程的结构与动力学研究

以NaOH为沉淀剂,采用共沉淀法制备尖晶石Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料,使用X-射线衍射（XRD）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）分析材料结构与表面形貌.结果表明,该材料属于空间群的无序尖晶石Li Ni0.5Mn1.5O4材料,由八面体粒子团聚成3～6μm的大粒子.恒电流充放电结果显示,材料在0.1C倍率下首周放电比容量为121.5 m Ah·g-1,经过150周充放电后,材料比容量无明显衰减,其容量保持率为99%.用PITT和原位XRD联用技术研究了充放电过程中材料的结构与锂离子扩散系数之间的关系.PITT法测得材料中锂离子的扩散系数为10-10～10-11cm2·s-1.