锂盐完成液碳酸化制取Li_2CO_3的研究及其应用

本文介绍了由锂云母-石灰石法完成液直接通入工业 CO_2制取工业 Li_2CO_3的工艺条件,以及用于工业生产的成功经验.

富锂正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5LiCoO_2的熔盐法合成及改性

通过熔盐法合成富锂正极材料0.5Li2MnO3.0.5LiCoO2,以低熔点盐为原料,低温熔融混合,分别研究了不同热处理方式和锂配比对富锂正极材料0.5Li2MnO3.0.5LiCoO2的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:采用化学计量比的锂盐,低温200℃预处理后,高温短时间处理,可以得到粒径均一和层状结构良好的材料。为了提高材料的循环性能,通过熔盐法对富锂正极材料0.5Li2MnO3.0.5LiCoO2进行氟离子掺杂。结果表明:氟离子掺杂后,材料的循环性能和倍率性能均得到提高;同时,在大电流下,氟离子掺杂减缓了容量缓升现象,缩短了活化时间。

锂离子电池复合正极材料xLiFePO_4·yLi_3V_2(PO_4)_3的制备与性能研究

以FePO4·xH2O、V2O5、NH4H2PO4和Li2CO3为原料,以乙二酸为还原剂,在常温常压下经机械活化并还原嵌锂,形成无定形的5LiFePO4·Li3V2（PO4）3前驱体混合物,然后低温热处理合成出晶态的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2（PO4）3.分别研究了复合材料的物相结构、形貌、电化学性能.SEM图像表明合成的材料粒径小、分布均匀,一次粒径为100～200nm.充放电测试结果表明,650℃烧结12h制得的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2（PO4）3电化学性能优良,1C放电比容量高达158mAh/g,达到该复合材料的理论比容量（156.8mAh/g）.复合材料具有良好的倍率性能和循环性能,在10C放电比容量高达114mAh/g,100次循环后容量几乎无衰减.循环伏安测试表明,复合材料的脱嵌锂性能优良,且明显优于单一的LiFePO4和Li3V2（PO4）3.

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。

LiNO_3熔融盐Li^+插入法对LiMn_2O_4的化学修饰——富锂尖晶石Li_(1+x)Mn_(2-x)O_4的合成

采用含锂熔融盐锂插入法对具有尖晶石结构的二次锂电池正极材料LiMn2O4进行化学修饰,得到了一系列富锂的锂锰氧化物,通过ICP分析和草酸-高锰酸钾标准返滴定法确定了LiMn2O4及其修饰产物的化学式.研究表明:利用LiNO3为熔盐能够对LiMn2O4进行有效的锂插入反应,得到富锂产物;随着反应温度的增加和反应时间的延长,产物的Li、Mn摩尔比均呈现逐渐增加的趋势,并且温度越高趋势越明显;但是过高温度和过长时间都会导致Li2MnO3的生成.

不同组分下富锂正极材料xLi_2MnO_3·(1-x)LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2(x=0.1-0.8)的晶体结构与电化学性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列富锂锰基正极材料xLi2MnO3?(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2(x=0.1-0.8),通过X射线衍射(XRD)仪,扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等检测手段表征了所得样品的晶体结构与电化学性能,研究了不同组分下富锂材料的结构与电化学性能.结果表明:Li2MnO3组分含量较高时,材料的首次放电容量较高,但循环稳定性较差;该组分含量较少时,所得样品中出现尖晶石杂相,且放电容量较低,但循环稳定性较好;综合来看,x=0.5时材料的电化学性能最优.x=0.4,0.6时材料也表现出了较好的电化学性能,值得关注.

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。

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.

高倍率性能锂离子电池Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2正极材料的制备及其电化学性能

采用改进的碳酸盐共沉淀与高温固相法相结合的方法制备出了高倍率性能的锂离子电池正极材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安扫描(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学性能测试等手段对材料进行表征.结果表明,该方法制备的材料具有良好的α-Na Fe O2型层状结构(R3m(166)),一次粒径平均大小为157 nm,二次颗粒成球形.同传统碳酸盐制备得到的材料相比,该材料具备良好的倍率性能和循环性能,在2.7-4.3 V电压范围内,0.1C(1.0C=180 m A?g-1)倍率下,首次放电比容量为156.4m Ah?g-1,库仑效率为81.9%.在较高倍率下,即0.5C、5.0C和20C时,其放电比容量分别为136.9、111.3、81.3m Ah?g-1.在1C倍率下100次循环容量保持率为92.9%,高于传统共沉淀法得到的材料(87.0%).

Li_3V_2(PO_4)_3电极过程及其锂离子脱嵌动力学研究(Ⅰ)

采用溶胶凝胶法合成了Nasicon化合物Li3V2(PO4)3,采用X射线衍射(XRD)对产品进行了物相分析.采用充放电测试,循环伏安(CV)研究了化合物的电化学性能和锂离子的脱嵌过程,计算出Li+在固相中的扩散系数(10-8cm2?s-1);采用交流阻抗测试(EIS)研究了Li3V2(PO4)3的电极过程;对两种类型的阻抗图谱提出不同等效电路模型并对结果进行了拟合;研究了Li3V2(PO4)3电极过程动力学以及新鲜电极界面在充放电过程中的变化特性.

快离子导体Li_3V_2(PO_4)_3包覆LiFePO_4的结构和性能

通过机械活化将快离子导体Li3V2(PO4)3包覆在LiFePO4表面,制备了性能优异的复合正极材料9LiFePO4@Li3 V2(PO4)3.用XRD,SEM,HRTEM,EDS和电化学测试等手段研究了材料的物理化学性能.结果表明,包覆后的材料含有橄榄石结构的LiFePO4、单斜晶系的Li3V2(PO4)3和正交晶系的Li3PO4;LiFe-PO4颗粒表面包覆了一层Li3 V2(PO4)3,且部分V3+进入LiFePO4晶格内部,使其晶格参数减小,包覆后的LiFePO4的交换电流密度和锂离子扩散系数均提高了1个数量级.电化学测试结果表明,包覆后的LiFePO4的倍率性能及循环性能都得到显著改善,在1C和2C倍率下,包覆后的LiFePO4的首次放电比容量较包覆前分别提高了34.09%和78.97%,经150次循环后容量保持率分别提高了27.77%和65.54%;并且5C时容量为121.379 mA.h/g(包覆前LiFePO4在5C下几乎没有容量),循环350次后的容量保持率高达94.03%.

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。

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的研究进展

综述了锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的研究现状。对该材料结构、合成方法、电化学性能及热力学稳定性的研究进展作了较为详细的介绍,并对它的发展进行了展望。

富锂正极材料Li_(1+x)[Ni_(0.36)Mn_(0.64)]_(1-x)O_2的制备及电化学性能研究

采用氢氧化物共沉淀-高温固相焙烧法合成了富锂正极材料 Li1＋x [Ni0.36 Mn0.64]1-x O2（x=0.12,0.15,0.18,0.2）。采用 XRD 表征其结构,SEM 表征其形貌,恒电流充放电和循环伏安测试其电化学性能。其中,XRD 结果表明各样品都具有α-NaFeO2型层状结构。结果表明：室温下以30 mA/g 的电流密度,在4.6~2.75 V 的电压范围内充放电,x=0.15的首次放电比容量为237.9 mAh/g,经50次循环后容量保持率为98%。研究发现,层状富锂镍锰正极材料中的 Li2 MnO3组分在充放电过程中会逐渐向尖晶石相转变,这是容量衰减的主要原因。

溶胶-凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3

以LiOH·H2O、NH4VO3、H3PO4和柠檬酸等为原料,采用溶胶-凝胶法合成了锂离子二次电池正极材料磷酸钒锂[Li3V2(PO4)3]。考察了煅烧温度、煅烧时间、原料配比等条件对产物组成及电化学性能的影响。结果表明,以n(Li)∶n(V)=3.2∶2.0投入原料,在700℃下煅烧8h,合成的正极材料具有优良的电化学性能。样品在0.1C充放电下,首次放电比容量达到130.0mAh/g。X射线衍射(XRD)结果表明,以溶胶-凝胶法合成纯相Li3V2(PO4)3晶体所需温度比固相法低。

Li^+在尖晶石钛酸盐Li_2ZnTi_3O_8中的电化学行为

采用溶胶-凝胶结合固相反应制备Li2ZnTi3O8负极材料,通过X线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及恒电流充放电等手段表征Li2ZnTi3O8负极材料的微观结构和电化学性能。结果表明:Li2ZnTi3O8负极材料具有尖晶石结构特征。Li2ZnTi3O8负极材料在0.02～3 V能够完全可逆脱出与嵌入Li+;以30 mA/g的电流密度进行充放电,可逆充电比容量可达219.9 mA·h/g(是理论容量的96%),240 mA/g的电流密度下,其可逆比容量仍可达150 mA·h/g。首次循环之后尖晶石结构的Li2ZnTi3O8材料呈现出良好的循环稳定性。充放电过程中Li+的嵌入和脱出引起结构的变化是完全可逆的。

碳热还原法制备锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究

以L iCO3、V2O5、NH4H2PO4为原料,采用碳热还原法合成锂离子电池正极材料L i3V2(PO4)3(LVP).根据TG分析得到制备样品的温度范围。对所得材料分别进行了XRD、粉末微电极循环伏安及恒电流充放电测试.XRD分析表明,850℃煅烧所得样品特征衍射峰型尖锐,晶体结构发育良好,为纯相的L i3V2(PO4)3;循环伏安测试表明,锂离子脱嵌分三步进行,循环伏安曲线对称性好;合成的正极材料在7 mA/g恒流充放电,首次充、放电比容量分别为129.8 mA.h/g、116.8 mA.h/g,充放电效率达90%,循环性能有待提高.材料中过量碳的加入提高了其充、放电比容量,使其循环性能有所改善.

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2的Ag表面修饰

采用银镜反应法对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2材料进行了Ag表面修饰。表面元素分布测试表明,Ag均匀分布在Li-(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2颗粒表面。未经表面修饰的材料在C/5、C/2和1C倍率下放电容量分别为168、160、146mAh/g,经过Ag表面修饰的材料在C/5、C/2和1C倍率下放电容量分别为159、149、140mAh/g,容量有所下降。但经过Ag表面修饰后的材料50次循环容量保持率从91.2%提高到97.8%。充电后对材料的DSC测试表明,Ag表面修饰还可以改善材料的安全性能。

聚阴离子型锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

具有聚阴离子型结构的Li3V2(PO4)3正极材料凭借比容量高、结构稳定性好、工作电压高以及成本低的综合性优势受到了广泛的关注,被众多专家学者视为下一代锂离子动力电池正极材料的理想之选.本文对Li3V2(PO4)3材料的结构、电化学性质、制备方法、存在的问题和解决的方案进行了综述.同时对Li3V2(PO4)3正极材料的发展趋势进行了展望.