VC-Li_2CO_3电解液添加剂对锂离子电池TMP基阻燃电解液电化学性能的影响

以磷酸三甲酯(TMP)为阻燃添加剂制备了4种锂离子电池电解液1 mol.L-1L iPF6(1-y%)(ECn-DMC1.0-EMC1.0)-y%TMP((n,y)=(1,44%),(1.5,39%),(2,35%),(1.0,0%))。考察了碳酸亚乙烯酯——碳酸锂添加剂对采用磷酸三甲酯阻燃添加剂的电解液的石墨负极与L iCoO2正极电化学性能的影响。结果表明,制备的1 mol.L-1L iPF661%(EC1.5-DMC1.0-EMC1.0)-39%TMP-4%VC-0.05 mol.L-1L i2CO3电解液具有较好的综合电化学性能,VC-L i2CO3添加剂有效抑制了TMP在碳电极的分解和共嵌入行为。采用这种电解液制备的L i/graph ite电池的首次放电比容量为336.5 mAh.g-1、以0.1 C倍率循环20次的放电比容量为334.5 mAh.g-1,制备的L i/L iCoO2电池的首次放电比容量为145.2 mAh.g-1、以0.1 C倍率循环20次的放电比容量为136.5 mAh.g-1。

Li_2CO_3掺杂对0.94Mg_2SiO_4-0.06Ca_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3陶瓷微波介电性能的影响

采用传统固相反应法,研究了Li2CO3掺杂对0.94Mg2Si O4-0.06Ca0.9Sr0.1Ti O3微波介质陶瓷的烧结性能和介电性能的影响。结果表明,烧结助剂Li2CO3的引入未改变陶瓷的相组成。添加适量的Li2CO3可以促进烧结,烧结温度由1440℃降低到1355℃,而且介电性能也得到了优化,Q×f值有明显的提高;过量Li2CO3的引入,降低了材料的致密性,增加了陶瓷的介电损耗。在1355℃烧结,保温3 h,添加0.50wt%Li2CO3的0.94Mg2Si O4-0.06Ca0.9Sr0.1Ti O3陶瓷获得最佳的介电性能:εr=7.96,Q×f=96409 GHz(f=14.571 GHz),τf=+4.62 ppm/℃。

不锈钢在熔融(Li,Na,K)_2CO_3-(Na,K)Cl中的腐蚀行为

为了探讨在熔融碳酸盐中加入氯化物对不锈钢的腐蚀作用的影响,采用浸泡方法研究了304和310不锈钢在添加了氯化物的700℃熔融(Li,Na,K)2CO3中的腐蚀行为。结果表明,两种不锈钢都遭受了严重腐蚀,不锈钢的快速腐蚀与循环的氯化-氧化反应有关。

水热法制备的Li_(4-3x)Eu_x(MoO_4)_2微晶及其发光性能

采用水热法制备了Li4-3xEux(MoO4)2系列红色荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分析(FL)对产物的微结构、形貌和发光性能进行表征分析。XRD分析表明,制备的Li4-3xEux(MoO4)2微晶均为白钨矿四方结构。SEM结果显示:随着x的增大,Li4-3xEux(MoO4)2微晶的晶粒尺寸相应减小,在0.2~0.5μm之间变化。荧光分析结果表明:源于Eu3+的5D0→7F2和5D0→7F1电荷转移的592 nm和614 nm的特征发射峰显现明显,后者的发射强度远远大于前者。随着x的增大,样品中Eu3+的两个特征发射峰的强度先增大后减小,在x=1.0时达到最大。

混合溶剂对溶胶-凝胶法制备的Li_3V_2(PO_4)_3/C高倍率性能的影响

以有机-水为混合溶剂,采用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C,选取乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇为有机溶剂,聚丙烯酸(PAA)为碳源和螯合剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电以及循环伏安测试等方法,研究了产物的结构形貌及电化学性能.XRD测试结果表明所有溶剂制备的样品结晶良好,有机溶剂的加入不影响Li3V2(PO4)3材料的晶型结构.恒流充放电结果表明有机溶剂的加入改善了材料的电化学性能.以1,2-丙二醇-水为溶剂的样品电化学性能最好,在3.0-4.5V电压范围内,0.1C(1C=150mA·g-1)倍率首次放电比容量为132.89mAh·g-1,10C倍率首次放电比容量达125.42mAh·g-1,循环700周后容量保持率为95.79%,具有良好的倍率性能与循环性能;在3.0-4.8V电压范围内倍率性能较差.扫描电镜结果表明混合溶剂制备的样品呈片状和针状,这种形状有利于锂离子的扩散,因此提高了材料的电化学性能.

Li3V2PO43的溶胶-凝胶合成及其性能研究

以LiOH·H_2O(LiF、Li_2CO_3、LiCH_3COO·2H_2O)、NH_4VO_3、H_3PO_4和柠檬酸为原料,采用Sol-gel法合成锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3。优化了锂源、溶胶的pH值、预烧条件、煅烧温度等合成条件,并采用XRD、SEM、恒电流充放电及循环伏安试验等方法,研究了所合成的Li_3V_2(PO_4)_3的结构形貌和电化学性能。结果表明,以LiOH·H_2O为锂源,溶胶的pH值等于3,于氩气氢气(体积比9∶1)混合气中300℃预烧4h,并在氩气氢气(体积比9∶1)混合气中600℃煅烧8h合成的Li_3V_2(PO_4)_3正极材料为标准的单斜结构,具有较高的放电比容量和较好的循环稳定性,0.1C和1C倍率下首次放电比容量分别为130mAh·g^-1和129mAh·g^-1;1C倍率下循环40次后,容量仍为127mAh·g^-1,容量保持率为98.4%;随后又进行10C倍率放电,10次循环后容量为105mAh·g^-1,容量保有率达98.1%。循环伏安测试表明,该正极材料具有较好的电化学可逆性。

溶胶-凝胶法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃粉末

采用溶胶-凝胶法制备了Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃粉末,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等手段研究了Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃的晶化过程,探讨了热处理温度和时间对晶相形成及晶体粒径的影响。结果表明:玻璃在热处理650℃下开始析晶,在1150℃左右晶体生长基本完全。随着热处理温度的升高和热处理时间的增加,晶体粒径增大。

ZrO_2对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微粉析晶行为的影响

采用高分子网络凝胶法成功地制备出Li2O-Al2O3-SiO2-ZrO2(LASZ)微晶玻璃粉,探讨了添加不同含量ZrO2对LASZ微晶玻璃的析晶行为和相转变的影响。研究表明:热处理温度在700～1200℃时,LASZ微粉先形成六方晶系的β-石英固溶体,随热处理温度的升高,逐渐转变为稳定的四方晶系β-锂辉石固溶体。ZrO2含量增加,降低了β-石英固溶体的结晶温度,延迟了β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变。当ZrO2的物质的量分数从0增加到4.0%时,析晶活化能从304.6kJ/mol降低到248.9kJ/mol。所获得的LASZ粉末晶粒大小为20～60nm,晶粒尺寸随温度的升高而增大,随ZrO2的增加而下降。本实验所制备的LASZ微晶玻璃的热膨胀系数为(4～14)×10-7/℃。

溶胶-凝胶法制备Li_2ZnSiO_4∶Sm^(3+)红色荧光粉

采用溶胶-凝胶法合成Li2ZnSiO4∶Sm3+红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究。结果表明:所得样品为正方晶系,呈柱状颗粒。用566 nm、604 nm和651 nm作为监控波长,激发峰位置和形状并未发生改变,但峰的强度有所差别。激发主峰位于408 nm(6H5/2→4L13/2)处。在408 nm激发下,样品的发射光谱由四个荧光发射峰构成,分别位于566 nm、604 nm、651 nm和710 nm,对应于Sm3+特征跃迁4G5/2→6HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2),发射主峰为604nm,是一种适用于白光LED的红色荧光粉,当Sm3+的掺杂浓度为2.5%,发光强度最大。

锂离子电池正极材料Li_3V_(2-2x/3)Mn_x(PO_4)_3的溶胶凝胶法合成和电化学性能

以CH3COOLi·2H2O、V2O5、Mn(CH3COO)2·4H2O、(NH4)2HPO4和蔗糖为原料,采用溶胶–凝胶法合成了掺锰磷酸钒锂/碳(Li3V2-2x/3Mnx(PO4)3/C)复合正极材料,用XRD、XPS、SEM、电化学性能对样品进行了表征.测试结果表明,少量锰的掺杂并未改变Li3V2(PO4)3/C的单斜结构,Li3V1.94Mn0.09(PO4)3中的Mn和V分别以+2和+3价存在,其颗粒类似球形,直径比较均匀且小于200 nm,并表现出良好的电化学性能.在0.1C倍率和3.0～4.8 V电压内,该样品的首次充、放电容量分别为182.1和168.8 mAh/g,放电效率高达92.69%,而且100次循环后,其放电比容量仍是首次放电容量的77.4%.

0.5Li_2MnO_3-0.5LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2正极材料的制备与性能

采用球磨流变相辅助高温固相反应法制备0.5Li2MnO3-0.5LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2材料,利用恒流充放电、循环伏安、SEM和X射线能谱（EDS）等技术对产物进行分析。材料属于R-3m空间群的α-NaFeO2型层状结构,颗粒结晶完整,95%的颗粒粒径在18.39μm以内。在4.8-2.0 V充放电,材料的0.05 C首次放电比容量为250.9 mAh/g,库仑效率为70.1%,并在首次充电过程中完成结构重整;0.20 C首次放电比容量为214.4 mAh/g,2.00 C放电比容量为136.2 mAh/g。

Mg-F共掺杂对Li_(1.1)(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶法合成正极材料层状Li1.1[Ni1/3Co1/3Mn(1/3-x)Mgx]O2-yFy(0≤x≤0.04,0≤y≤0.04)。通过原子吸收光谱(AAS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等手段研究了掺杂元素对材料结构和电化学性能的影响。结果表明,镁氟掺杂后的样品具有单相的典型六方晶系结构,合成材料颗粒分布比较均匀。在充放电倍率为0.1 C和电压范围为3.0￣4.3 V的条件下,与未掺杂样品相比,Li1.1[Ni1/3Co1/3Mn(1/3-0.04)Mg0.04]O2-0.04F0.04具有较高的放电比容量和容量保持率。其首次放电比容量和库仑效率分别为158 mAh/g和91.3%,20个循环后容量保持率达92.1%。Li1.1[Ni1/3Co1/3Mn(1/3-0.04)Mg0.04]O2-0.04F0.04是一种有前景的锂离子电池新型正极材料。

溶胶-凝胶法合成超细Li_(2+x)RE_xSi_(1-x)O_3及其离子导电性

用溶胶 凝胶法合成了Li2 +xRExSi1 -xO3(RE =Pr ,Nd ,Sm ,Gd ;x =0～ 0 15 ) ,用DTA TG ,XRD ,TEM及交流阻抗等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。其固溶体形成范围是 0 <x≤ 0 0 9;平均粒径为 10 0nm ;在固溶体范围内 ,样品电导率随掺杂量增加而增高 ;与传统的固相反应合成方法相比 ,该法可使样品的生成温度降低 ,离子导电性提高。

表面活性剂对溶胶-凝胶法合成Li3V2(PO4)3的影响

讨论了表面活性剂OP-10对溶胶-凝胶法合成正极材料单斜晶型Li3V2(PO4)3的影响。表面活性剂可降低微粒的表面张力,提高前驱体的Zeta(ζ)电位,防止原生粒子团聚,提高溶胶的稳定性。加入5%OP-10制备的样品以0.2C在3.0～4.3 V循环,首次放电比容量为123.1 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为4.5%。

Li_2MnO_3的柠檬酸盐溶胶-凝胶法合成及离子导电性

以Ｌｉ２ＣＯ３、ＭｎＣＯ３为原料，用柠檬酸盐溶胶凝胶法合成了Ｌｉ２ＭｎＯ３超微粉．对合成的材料进行了ＤＴＡ、ＴＧ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征，并应用交流阻抗谱技术测定了样品的电导率．结果表明，６５０。Ｃ以上生成Ｌｉ２ＭｎＯ３纯相超微粉，粒径在５０nｍ以下．在１８～４００。Ｃ温度范围内，产物烧结体的离子导电率为１０－６～１０－３Ｓ·ｃｍ－１，其电导活化能为４４．８７ｋＪ·ｍｏｌ－１．

不同有机-水混合溶剂的Li_3V_2(PO_4)_3/C合成及其性能

以有机-水为混合溶剂,采用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电以及循环伏安(CV)测试等方法,研究产物的结构形貌及电化学性能。结果表明:溶剂对材料的晶型结构没有影响,对颗粒的形貌影响较大;以1,2-丙二醇-水为溶剂的样品呈薄片状和针状;在3.0～4.5 V电压范围内,Li3V2(PO4)3/C的0.1C首次放电比容量为132.89 mA.h/g,10C首次放电比容量达125.42 mA.h/g,循环700周后容量保持率为95.79%,具有良好的倍率性能与循环性能;而在3.0～4.8 V电压范围内倍率性能较差。

溶胶-喷雾干燥法制备纳米Li_3V_2(PO_4)_3/C及其电化学性能

本文以LiOH.H2O、NH4VO3、H3PO4和柠檬酸为原料,采用溶胶-喷雾干燥法制备Li3V2(PO4)3/C正极材料,对比了喷雾前驱体直接煅烧与机械活化后煅烧的样品的结构、形貌及其电化学性能。采用XRD、SEM、BET和振实密度测试等对样品的结构、形貌等进行了表征;采用恒流充放电、CV和EIS等手段考察了材料的电化学性能。结果表明,溶胶-喷雾干燥得到的样品为多孔球壳形,其壳体由厚度为100 nm左右的纳米片组成,经机械活化后煅烧保持保持了其纳米片结构,其结晶度与振实密度改善较明显,电化学性能较优异。0.1C放电比容量为123.6 mAh.g-1,10C和20C高倍率放电比容量还高达107.8和106.0 mAh.g-1。电化学阻抗结果表明,由该方法制备的样品具有较小的电荷转移阻抗。

溶胶-凝胶法制备Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系低温玻璃料

以有机锌盐、有机锂盐、正硅酸乙酯、硼酸为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功制备出Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃料,通过TG-DTA、FTIR、XRD等材料测试方法对Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃料进行分析。结果表明:最佳pH值是4.5,反应温度是40℃,最佳配比Li_2O∶ZnO∶B2O_3∶SiO_2=15∶15∶10∶60;干凝胶开始析出晶体的温度为480℃;当热处理温度为660℃时,能够生成稳定的SiO_2晶体,样品晶粒粒径为55.1nm。

Li_4SiO_4-Y_2O_3的溶胶-凝胶法合成及离子导电性研究

用溶胶—凝胶法制备了 L i4Si O4- x Y2 O3 (x=0～ 0 .5 )离子导体材料 ,并用 DTA- TG、XRD及交流阻抗等技术对样品进行了测试 ,结果发现 :用溶胶—凝胶法可降低 L i4Si O4的合成温度并可提高离子的导电性 ,适量Y2 O3 的掺入可增强基质的致密性 。