熔盐法合成电化学性能优异的富锂层状正极材料Li_(1.5)Ni_(0.25)Mn_(0.75)O_(2.5)

采用氢氧化物共沉淀和熔盐法相结合的方法制备得到了电化学性能优异的富锂锰基Li_(1.5)Ni_(0.25)Mn_(0.75)O_(2.5)正极材料。借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等表征手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了系统研究。XRD结果表明该材料具有完善的α-NaFeO2层状结构(空间群为R3m)和较低的Li^+/Ni^(2+)阳离子混排。电化学性能测试表明该材料的首次不可逆容量损失较小,且倍率性能和循环稳定性能十分优异。具体而言,在2.0~4.8V,0.1C时的首次不可逆容量损失为50mAh·g^(-1)(首次库伦效率84%);在10C时的放电比容量还能达到102mAh·g^(-1);在0.5C下循环100次后,放电比容量为205mAh·g^(-1)(容量保持率90%)。

新型Li-Ni-Co-Mn-O锂离子电池正极材料的研究

采用氢氧化物共沉淀法合成了Lix[Ni0.2Mn0.7Co0.1]Oy(0≤x≤2,2≤y≤3)系列锂离子电池正极材料。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)形貌分析和电化学性能测试对所得样品的成分、结构、形貌和电化学性能进行了表征。ICP元素分析表明,所制备的氢氧化物前驱体的实际组成与理论组成基本一致。XRD物相分析表明,随着x值的变化,材料的结构发生了较大的改变,由最初的尖晶石结构(LiNi0.5Mn1.5O4)过渡到尖晶石-层状复合结构,最后成为α-NaFeO2层状结构。SEM测试表明,随着x值的变化,材料的形貌也发生了很大的改变。电化学性能测试表明,在2.00～4.95 V电压范围内,以20 mA/g的电流充放电,材料依据成分不同,有不同电化学性能。

富锂锰电池材料的制备工艺及其性能

以硫酸锰、硫酸镍、氢氧化钠等为原料,先用氢氧化物共沉淀法制备前驱体,然后再用高温固相合成法合成富锂锰基正极材料Li_(1.07)Mn_(0.53)Ni_(0.4)O_2研究不同的烧成温度和配锂量对Li_(1.07)Mn_(0.53)Ni_(0.4)O_2正极材料结构和电化学性能的影响。研究表明:随着烧成温度的增加,材料的放电容量也随之升高;随着锂含量的增加,材料的放电容量随之增大;当配锂量系数超过1.10时,材料的放电容量反而降低。

锂离子电池正极材料LiMn_(0.5)Ni_(0.5-x)Co_xO_2的制备及电化学性能

以氢氧化物共沉淀法合成前驱体,氢氧化锂为锂源,通过高温煅烧合成了锂离子电池正极材料LiMn_(0.5)Ni_(0.5-x)Co_xO_2(x=0、0.1、0.2)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试、循环伏安法(CV)及电化学交流阻抗谱(EIS)技术对制备条件和钴掺杂量进行了研究。结果表明,所制材料均具有良好的α-NaFeO_2层状结构;当pH=10.5,煅烧温度为850℃,x=0.1时,所制备LiMn_(0.5)Ni_(0.4)Co_(0.1)O_2材料0.2C放电容量达155mAh/g,5C放电容量仍达110mAh/g,0.2C倍率下循环50次后的容量保持率达98%。