锂配比对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

富锂锰基材料(LLMO)具有高容量和高工作电压,是理想的正极材料。本文考察不同锂配比制备出富锂锰基材料,通过电感耦合等离子体(ICP)和扫描电镜(SEM)表征样品的理化数据和形貌。利用恒流充放电测试材料的电化学性能。结果表明,RM55-1.1样品具有较大的比表面积,在0.5 C首次放电比容量为185.8 mAh/g,高于其他锂配比样品比容量。经过101次循环后,其容量保持率为88.75%。在1 C的电流密度下能够达到164.8 mAh/g,具有较好的倍率性能。同时,RM55-1.1样品具有较低的电池直流内阻(DCR)增长率。因此,适量的锂配比(Li/Me=1.05~1.15)制备出的富锂锰基正极材料具有较高的容量和良好的循环性能。

改进模糊C均值聚类算法及锂电池配组应用

在锂电池化成管理的智能配组过程中,当处理大规模数据或锂电池结构较复杂时,速度和准确度不高。因此,提出了一种基于遗传算法与密度加权的改进模糊C均值聚类算法。首先,由遗传算法优化得到初始聚类中心。然后,将样本对象的高斯密度函数作为其权值,并采用Xie-Beni有效性指标改进目标函数。将改进的算法通过标准测试数据集Iris和锂电池配组进行实验验证。验证结果表明:本文算法改善了聚类效果,与模糊C均值聚类算法相比,锂电池配组的正确率提高了0.8%,并且计算迭代次数从14次降低到8次。

掺铁近化学配比铌酸锂晶体的二波耦合特性研究

生长了铁掺杂(质量分数分别为25×10-6,50×10-6,100×10-6以及200×10-6)的近化学配比铌酸锂(SLN)晶体.用中心波长为532 nm的半导体激光器对晶体进行了二波耦合实验,测得了二波耦合的相应时间和有效增益系数随掺杂浓度、入射光总光强、写入光光强比以及入射光偏振方向的变化情况.实验结果表明,掺杂浓度越高,总入射光强越大,入射光光强比越小,都能导致响应时间减小,并且e光的响应时间要小于o光的响应时间;入射光光强比越大,有效增益系数越大,e光的有效增益系数要大于o光,而掺杂浓度对有效增益系数没有明显的影响.

合成条件对锂离子正极材料LiMn_2O_4电性能影响

利用实验室自制的Mn(OH)2沉淀,采用改性的固相法合成尖晶石LiMn2O4,并且系统地研究了温度、锂配比量和升温速率对LiMn2O4电性能的影响.通过对材料进行扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)分析以及电性能测试,结果表明:合成出的物质为标准的尖晶石结构,衍射峰与标准的LiMn2O4结构完全对应,为尖晶石结构;最佳合成条件:合成温度为830℃,Li/2Mn=1.05,升温速率为5℃/min.组装成AA电池后电池的首次循环性能都达到100 mAh/g.

室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-尿素体系的分子动力学模拟

应用分子动力学模拟了25℃和50℃时新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO2CF3)2,LiTFSI]与尿素(摩尔比为1∶3.6)体系的结构与动力学性质.在两个温度下体系的微观结构基本相同,Li+的配位数约为5,且都是与溶剂和阴离子中的氧原子发生配位.对TFSI-的研究表明,每个TFSI-只提供四个氧中的一个与Li+配位;而且在Li+的配位层中,TFSI-具有顺、反和gauche等不同的构象,并且不同构象出现的几率会随着温度的改变而改变.

原位掺杂的高镍正极材料LiNi_(0.92)Co_(0.039)Mn_(0.038)Zr_(0.003)O_(2)的烧结工艺与性能

采用共沉淀-固相烧结法成功制备了锆离子原位掺杂的高镍正极LiNi_(0.92)Co_(0.039)Mn_(0.038)Zr_(0.003)O_(2),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和恒流充放电测试等探究了不同烧结温度、烧结时间以及锂配比对高镍正极材料的结构及电化学性能的影响。结果表明:当烧结温度为720℃、烧结时间为18 h、锂配比为1∶1.02时,烧结得到的材料具有最佳的电化学性能。在30℃、0.1 C的测试条件下,其首次放电比容量为234.5 mAh·g^(-1),首次库伦效率为89.9%;其在1 C倍率下循环100次后容量保持率为98.6%。

高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)的合成与电化学性能研究

采用高温固相法在不同条件下合成了一系列球形LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料,并通过XRD、SEM、TEM、EDS等表征手段对其物相结构、形貌以及电化学性能进行了研究。结果表明,Li/Me(摩尔比)为1.07时合成的正极材料结晶良好,结构稳定,以0.2 C倍率在2.8~4.3 V电压范围内的首次放电比容量为200.4 mAh/g,首次充放电效率为86.7%,1 C放电比容量为189.5 mAh/g,50次循环之后的放电比容量为178.3 mAh/g,此时容量保持率高达94.1%。继续循环至100次比容量还有145.7 mAh/g,容量保持率为76.9%。

溶胶凝胶法合成811正极材料及电化学性能

采用溶胶凝胶法合成LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料。探究不同的锂配比、不同的烧结温度对正极材料的形貌和电化学性能的影响。电化学性能测试结果表明:当锂过量13%,烧结温度为800℃时电化学性能较优,其首次放电比容量达179.89 mAh/g,0.2 C循环20次后容量保持率为94.72%,且此时材料的电极极化程度最小,晶体结构最稳定,循环可逆性也最好。XRD、TEM的分析结果说明:LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料具有较好的结晶性,且有良好的a-NaFeO_(2)层状结构,做出的材料形貌为不规则块状。

球形Li1.5Mn0.75Ni0.15Co0.10O2的制备工艺及性能研究

为了获取前躯体Mn_(0.75)Ni_(0.15)Co_(0.10)CO_3的最佳制备工艺,对共沉淀反应的pH值与氨含量最佳值进行了实验研究.实验表明:pH值为7.6,氨含量[NH_3]/[M]为0.12是材料最佳的前躯体制备工艺,所得到的前躯体球形度好,颗粒表面光滑,粒径分布均匀.为了制备电化学性能优异的正极材料,对前躯体最佳煅烧温度与配锂量进行研究.实验表明:当煅烧温度为850℃,锂含量[Li]/[M]为1.5时,所得到的富锂正极材料Li_(1.5)Mn_(0.75)Ni_(0.15)Co_(0.10)O_2球形形貌完整,具有良好的层状晶体结构.在2.0~4.8V、0.1C充放电条件下,首次放电容量为269.6mAh/g,在5C倍率下其放电比容量仍高达154.4mAh/g,显示出优异的倍率性能.

掺铁近化学配比铌酸锂晶体的紫外光致吸收和弛豫过程的研究

生长了系列掺杂低铁(质量分数分别为0×10-6,3×10-6,5×10-6,10×10-6,25×10-6,50×10-6、100×10-6)的近化学配比铌酸锂(SLN)晶体,测量了它们的紫外-可见光谱,并通过477nm处的线性吸收系数估算晶体中Fe2+和Fe3+的浓度。利用抽运(365nm)-探测(632.8nm)法测量不同掺杂浓度晶体光致吸收的动态过程和稳态特性,结果表明光致吸收是以扩展指数的形式衰减的,其衰减时间常数(即小极化子的寿命)随掺杂浓度和抽运光强增加而减小,扩展指数因子随抽运光强的增加而减少。根据电子的输运方程,利用四阶龙格-库塔方法对电子输运过程进行数值求解,模拟了掺铁铌酸锂(Fe:SLN)晶体的光致吸收的全过程,与实验所得结果符合得很好。