Li-Mn-Al-O锂离子正极材料的合成及其性能

以Mn2O3,Al(NO3)3.9H2O和LiOH.H2O为原料,采用固相合成法制备掺铝锰酸锂材料。研究结果表明:掺铝样品是一种复相,物相组成为尖晶石LiMn2O4和单斜型Li2MnO3;掺铝后材料颗粒粒度变小,晶体形状为类球形;该材料性能介于层状LiMnO2和尖晶石LiMn2O4性能之间,当掺铝量为0.1时,最高容量可达197mA.h.g-1,循环20次后,容量还高于在190 mA.h.g-1;掺铝可提高材料的电导率,促进锂离子在电极中的迁移,提高材料电化学性能。

层状LiMnO_2的固相合成及电化学性能

以Mn2O3和氢氧化锂为原料,通过焙烧合成出o-LiMnO2。用X射线衍射和扫描电镜对不同温度下合成的粉末样品进行了表征,并研究了材料的电化学性能。通过对不同温度条件下烧结样品的晶胞参数、布拉格(110)晶面峰半高宽及电化学性能研究发现:600℃下合成样品的半高宽最大,堆垛层错率高,同时电化学性能也最好,首次放电容量达到156mAh·g-1,20次循环后仍保持在140mAh·g-1以上。中高温固相合成的o-LiMnO2材料,在晶粒范围大小相近时,材料电化学性能与材料堆垛层错率相关。

锂离子电池正极材料LiNi1／3 Co1／3 Nn1／3O2的合成及电化学性能的研究

以LiOH·H2O与硫酸混合盐（Mn：Ni：Co=1：1：1）为原料，用液相共沉淀法合成前驱体钴镍锰复合氢氧化物，然后与Li2CO3混合，在不同的焙烧条件下合成LiNi1／3Co1/3Mn1／3O2。通过X射线衍射、DSC-TGA、SEM、充放电测试等手段对材料的物理性能、反应机理及电化学性能进行了研究。结果表明，用此方法合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有单一的层状岩盐结构。采用500℃预焙烧，再经800℃焙烧的工艺条件所得产品的X衍射峰尖锐，结构规整。表面微粒较大；充放电测试表明，在4.6～2．5V的初始放电容量达到167．9mAh／g。

层状结构LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2材料的合成及性能

廉价正极材料的研究开发及应用是目前锂离子电池进一步发展和推广应用的关键.采用高温固相合成LiMn0.5Ni0.5O2材料,用XRD对合成材料结构进行表征,并用恒电流法进行电化学性能测试,在此基础上对材料进行Al掺杂改性.实验结果表明,合成材料经微量掺杂后具有较好的电化学循环性能,可作为锂离子电池的替代正极材料。

锂离子电池斜方锰酸锂阴极材料的合成与表征

用一步固相法合成了斜方锰酸锂,对其进行了表征并确定了前驱体化合物烧结中的转变过程,以及相互化合间的烧结机制．结果表明,随着煅烧温度的升高,杂相减少,生长出主体相斜方锰酸锂．在700℃以上可以生成均一相的层状斜方类球状和棒状锰酸锂颗粒．两种颗粒的粒度分别为1-5μm和5-15μm．在充放电循环中,斜方锰酸锂结构易于向尖晶石结构转变．在 2．5-4．5 V范围内以20 mA/g电流进行充放电循环,斜方锰酸锂的初始充电容量达到247 mAh/g,放电容量为133 mAh/g, 50次循环后,容量保持率为92％．

21世纪的新材料——泡沫金属与泡沫陶瓷

进入二十一世纪,可持续发展已成为全人类共同关注的话题,我国政府高度重视可持续发展,将可持续发展确定为国家的重大发展战略。如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消耗,是其中一个重要方面。