MoS_(2)纳米片功能化PAN锂金属电池隔膜的制备及锂枝晶抑制作用

引导锂离子流的均匀分布可以有效抑制锂枝晶的形成-生长,推动锂金属电池的产业化应用.本文采用化学插层法制备出单层或少层、结构完整的MoS_(2)纳米片,将二维MoS_(2)纳米片喷涂到静电纺聚丙烯腈(PAN)纤维膜上,制得MoS_(2)@PAN复合隔膜.MoS_(2)涂层的引入不仅提高了离子电导率(1.02 mS/cm)、Li+迁移数(0.59)和电解液亲和性,而且降低了复合隔膜的孔径,使其孔径分布均一.这些特性协同作用,调控了通过MoS_(2)@PAN复合隔膜的Li+流分布,促进了Li+在锂金属表面的均匀沉积,抑制了锂枝晶的形成-生长.因此,MoS_(2)@PAN复合隔膜组装的Li/Li电池在1 mA/cm^(2)电流密度下以14 mV的超低过电位可稳定循环长达500 h,循环后的锂金属表面没有明显的枝晶生长.此外,MoS_(2)@PAN复合隔膜组装的LiFePO_(4)/Li电池在2C倍率下循环550次后保持92%的初始容量,表现出更稳定的循环性能.通过隔膜调节Li+通量实现了锂的均匀沉积,为抑制锂枝晶的形成-生长提供了一种可行的策略.

酞菁配合物对锂-亚硫酰氯电池正极的催化作用

合成过渡金属酞菁配合物MPc(M=Mn(Ⅱ),Fe(Ⅱ),Co(Ⅱ),N i(Ⅱ),Cu(Ⅱ)),研究MPc及其中心离子对L i/SOC l2电池正极的催化作用,并提出相关催化机理.

提高锂亚硫酰氯电池可靠性的方法研究

研究了LiAlCl4浓度、SO2 浓度及SO2 回流时间 3个因素对锂亚硫酰氯电池电压滞后的影响 ,放电测试结果表明 ,当LiAlCl4浓度为 1 2mol·L-1、SO2 质量分数为 6 %、SO2 回流时间为 3～ 5h时 。

Li(Ni_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05))O_(2)锂电池正极材料的水热-高温固相法合成及参数控制

文章采用水热-高温固相法制备了Li(Ni_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05))O_(2)阴极材料,采用SEM/XRD/TG-DSC对先驱体NCA-OH及NCA阴极材料的粉体性能进行了表征。结果表明,随反应温度的提高,NCA-OH/NCA颗粒尺寸逐渐增大,先驱体一次颗粒由细小的纳米片精细结构转变为纳米针状,NCA颗粒由花瓣状转变为纳米棒状。随反应温度和保温时间的延长,先驱体NCA-OH晶相结构没有发生明显的改变,较高温度可导致NCA的(003)晶面结晶度有所降低。另外,随反应时间的延长,I 003/I 104的峰强比逐渐增大,表明NCA正极材料层状结构中Li/Ni离子混排程度逐渐减轻。

基于恒定应力实验的锂亚硫酰氯电池失效率

模拟预测电池在现场应用环境下的使用寿命,研究锂亚硫酰氯(Li/SOCl_(2))电池在恒定温度应力下的失效率水平。以阿伦尼乌斯模型为基础,基于恒定应力实验,分别进行常温存储和高温(40℃、55℃及70℃)存储实验,测试Li/SOCl_(2)电池的容量变化率。以图估法推算电池在温度应力条件下的加速因子,结合指数分布,得出电池失效率。Li/SOCl_(2)电池的基本失效率水平均为六级,加速寿命条件下与常规寿命条件下得到的基本失效率数据基本一致。

微波合成法制备锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4(英文)

研究了一种制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的新方法.采用机械球磨结合微波热处理合成了Li2FeSiO4正极材料.通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析.与传统固相法合成的材料在晶体结构、微观形貌以及充放电性能方面进行了比较.结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料;在650℃时处理12min,获得了纯度高、晶粒细小均匀的产物,该产物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.在60℃下以C/20倍率(电流密度,1C=160mA·g-1)进行充放电,首次放电容量为119.5mAh·g-1,10次循环后放电容量为116.2mAh·g-1.与传统高温固相法相比,微波合成法制备的材料具有较高的纯度、均匀的形貌和较好的电化学性能.

从废旧锂离子电池中回收制备LiCoO_2的结构与性能研究

以从废旧锂离子电池中回收的钴锂为原料,Na2CO3为沉淀剂,聚乙二醇为分散剂,用共沉淀法制备了LiCoO2粉体。用DSC-TG对前躯体进行了差热分析。结果表明:在煅烧过程中有3次明显的失重,650℃以后失重曲线趋于平直。用XRD对LiCoO2进行了晶相分析,在750℃制备的LiCoO2晶格常数为:a=2.81013×10-10m,c=14.0346×10-10m,c/a=4.99429,接近于标准LiCoO2的晶格常数。用BET分析了LiCoO2的粉体比表面积,其值为18.55m2/g,并通过SEM观察到平均颗粒半径为70nm左右,属于纳米级粉体。首次充电容量达146mAh/g,放电容量达142mAh/g,10次循环后仍保持96%的放电比容量。

锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4/C的微波合成

采用高能球磨结合微波合成工艺,以Li2CO3、FeC2O4.2H2O、纳米SiO2和葡萄糖为原料合成锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对该材料的结构、表观形貌及电化学性能进行表征。考察超导电碳黑的添加、微波处理时间以及微波加热温度等对Li2FeSiO4/C材料合成及其性能的影响。结果表明:以超导电碳黑为微波耦合剂,采用微波合成法在650℃下处理10 min可快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4/C材料;获得的Li2FeSiO4/C材料颗粒细小均匀,具有较好的电化学性能;在60℃下以C/20对Li2FeSiO4/C材料进行充放电时,其首次放电容量为121.7 mA.h/g,10次循环后其放电容量仍保持为119.2 mA.h/g。

锂离子电池富锂材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的制备及掺杂改性

以乙酸盐为原料,采用喷雾干燥法制备层状α-NaFeO2结构的富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及掺杂Cr的Li[Li0.2Ni0.15Cr0.1Mn0.55]O2。采用X射线衍射、扫描电镜、半电池充放电和电化学阻抗谱等方法研究材料的物相、结构、形貌及电化学性能。结果表明:Cr掺杂使材料的颗粒变粗,但不改变材料的结构,而使材料的层状特征更为明显;Cr掺杂后材料的电化学性能得到明显改善,电荷转移阻抗Rct从275.0降低到105.0,循环稳定性和倍率性能均有所改善,Li[Li0.2Ni0.15Cr0.1Mn0.55]O2材料1C倍率下的放电比容量为140.0 mA.h/g,循环50次后放电比容量为133.7 mA.h/g,远高于未掺杂Cr材料的比容量,未掺杂Cr材料在1C倍率下放电比容量为107.1mA.h/g,循环50次后放电比容量为102.1 mA.h/g。

基于Li_2MnO_3的富锂类高比容量锂离子电池正极材料的研究进展

综述了近几年来基于Li2MnO3的高比容量二元和三元富锂类锂离子电池正极材料的研究进展.重点讨论了富锂材料zLi2MnO3.(1-z)LiMO2(0<z<1,M=Mn0.5Ni0.5,MnxNiyCo(1-x-y),0<x,y<0.5)的结构特点和富锂材料的嵌脱锂机理;总结了二元和三元富锂材料的制备、电化学性能和材料的改性以及材料现阶段存在的问题,探讨了这类富锂材料今后的研究热点和方向.

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的制备及性能研究

单斜结构的Li3V2(PO4)3是很有前途的聚阴离子型锂离子电池正极材料．将一定配比的LiOH·H2O、V2O5、H3PO4和蔗糖(C12H22O11)通过球磨均匀混合,在氮气保护下于800℃焙烧16h,通过碳热还原合成了Li3V2(PO4)3．用X射线衍射和扫描电镜分析对材料的结构和形貌进行了表征．充放电测试表明,在电压范围为3．0-4．3V和3．0-4．8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性．在电压范围为1．5-4．8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有很高的比容量,但循环性能较差．

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

Li3V2(PO4)3具有较高的能量密度、更好的电化学性能和热力学稳定性而成为潜在的、最有前途的锂离子电池正极材料。本文对Li3V2(PO4)3研究现状进行了全面介绍,综述了其电化学性能、微观结构、制备方法、改性研究以及其他研究,提出了目前研究中存在的问题,并就Li3V2(PO4)3作为锂离子电池正极材料的研究前景进行了展望。

细化颗粒固相法合成锂离子电池正极材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2及其结构和电化学性能研究

利用超细旋转盘式砂磨机细化颗粒固相烧结法,合成锂离子电池正极材料Li Ni0.80Co0.15Al0.05O2。原料经过砂磨后,混合均匀,粒径达到纳米级。根据塔曼定理,混合均匀的微小粒径可以在相同的烧结温度下,提高烧结的强度。SEM、XRD分别表征NCA材料的颗粒形貌和晶形结构。结果显示,通过细化颗粒烧结后的样品具有良好的形貌和层状结构。CV法测试样品的氧化还原性能,电池测试系统测试样品的电化学性能。测试结果显示,经过细化颗粒,在720℃合成的NCA材料具有良好的层状结构,018/110峰分裂明显。样品的电化学性能优良,0.2C下,首次放电容量达到182 m Ah?g?1,30次循环后容量保持率99.9%。1C下,首次放电容量153 m Ah?g?1,100次循环后容量保持率92.6%。

微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4/C

以Li2CO3、FeOOH、纳米Si O2为原料,聚乙烯醇和超导碳为碳源,采用微波碳热合成法合成了Li2FeSi O4/C材料。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析。结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSi O4材料;在处理温度650℃、时间12min的条件下获得了高纯度、晶粒细小均匀的产物,并具有良好的电化学性能。以C/20倍率进行充放电测试,首次放电容量为127.5mAh/g,20次循环后容量仍有124mAh/g。

固相法合成锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4

以SiO2、Li2CO3与FeC2O4.2H2O为原料,利用固相法制备出锂离子电池正极材料Li2FeSiO4,并通过X射线衍射,扫描电镜对材料的结构和形貌进行了分析。结果表明,制备出的Li2FeSiO4正极材料,粒度为300～400 nm,颗粒分散均匀。在电压1.5～4.8 V,室温下用0.1C倍率恒电电流进行充放电测试,Li2FeSiO4正极材料首次充电容量为297 mAh/g,放电容量接近170 mAh/g,具有良好的电化学性能。

Li_2Mn_(0.9)Ti_(0.1)SiO_4锂离子电池正极材料的合成及其性能

以Li2SiO3、Mn(CH3COO)·24H2O和TiO2为原料,利用传统高温固相合成法成功合成出Li2Mn0.9Ti0.1SiO4锂离子电池正极材料。采用XRD、FESEM等手段分析了正极材料的相组成、结构和形貌,利用电池测试仪测试了正极材料样品的电化学性能。研究结果表明,固相合成的产物主相为Li2Mn1-xTixSiO4,同时存在少量的杂质,掺杂Ti后,材料表面形貌从近球形转变为非球形颗粒,颗粒尺寸略有增大,为200～500nm。实验结果表明,Ti掺杂以后,Li2MnSiO4正极材料的可逆容量和循环寿命都得到提高。正极材料电化学性能提高的机理在于Ti掺杂稳定了Li2MnSiO4正极材料的结构。

锂离子电池Li2MSiO4系(M=Fe，Mn，Co，Ni)正极材料的研究进展

介绍了一类新型锂离子电池正极材料Li2MSiO4(M=Fe,Mn,Co,Ni)。综述了该系正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构特点、合成方法及电化学性能进行总结和探讨。展望了该系材料的发展趋势。

锂离子电池正极材料Li2Mn(0.95)Mg(0.05)SiO4的合成和电化学性能

以Li2SiO3、Mn(CH3COO)2.4H2O和Mg(CH3COO)2.4H2O为原料,采用高温固相反应法成功合成出Li2Mn0.95Mg0.05SiO4锂离子电池正极材料。采用XRD、扫描电镜等技术分析了合成粉末的相组成、结构和微观形貌,利用电池测试仪测试了正极材料的电化学性能。研究结果表明,固相合成的粉末主相为Li2Mn0.95Mg0.05SiO4,同时存在少量的杂质,产物表面形貌、粒度均与未掺杂样品类似,二者均为非球形颗粒,颗粒尺寸约为100～500nm。电化学测试结果表明,Mg掺杂后,正极材料的可逆容量和循环寿命都得到提高。正极材料电化学性能提高的机理在于Mg掺杂稳定了Li2MnSiO4正极材料的结构。

锂亚硫酰氯电池的低频噪声测试

研究锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池经过可靠性实验前后的容量变化和低频噪声检测情况。自放电严重的电池,容量变化率达到-9. 88%,在低频噪声检测中反映为1 Hz频率下电压噪声功率谱密度幅值增长3个数量级,而自放电轻的电池,容量变化率在-5%以内,电压噪声功率谱密度降低1~4个数量级。低频噪声检测可用来判断Li/SOCl2电池的性能。

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

介绍了单斜晶型A-Li3V2(PO4)3和正交晶型B-Li3V2(PO4)3的结构和电化学性质;综述了Li3V2(PO4)3的制备方法(包括离子交换法、高温固相法、低温合成法、溶胶-凝胶法和微波法)及其优缺点;简述了Li3V2(PO4)3的充放电机理及改性研究的现状。