锂镍钴氧化物正极材料的研究进展

综述了锂镍钴氧化物的合成及改性方法。在优化合成条件的基础上,进行掺杂改性和表面修饰(包覆)是提高其性能的有效途径。

锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物的研究

采用共沉淀法合成了镍钴氧化物前驱体,再与LiOH·H2O固相混合,在氧气氛下高温焙烧合成锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物LiNi0.5Co0.5O2,对所得化合物进行了合成条件及电化学性能的研究;同时也进行了相关的XRD、SEM、CV表征研究。得到的LiNi0.5Co0.5O2化合物性能比较优良,其首次充电比容量可达157.6mA·h/g,放电比容量达142.8mA·h/g。

锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物的制备

以Ni0 .8Co0 .2 (OH) 2 和LiOH·H2 O为原料 ,采用固相烧结法合成了锂离子电池正极材料LiNi0 .8Co0 .2 O2 ,并用正交试验法对反应温度和反应时间等因素进行了优化 .结果表明 ,通过严格控制各影响因素可以制得结构和性能优良的锂镍钴氧化物正极材料 ,其首次放电比容量大于 1 6 0mA·h/ g ,松装密度大于 2 .0 g/cm3.

分散剂对锂镍钴锰氧化物前驱物浆料分散性能的影响

为改进传统固相法制备锂离子电池正极材料原料混合均匀性较低的缺点,将原料粉体磨细成粒度<1μm的超细粉体,以提高原料混合的均匀度,再进行焙烧合成,是一种新的制备方法。但超细粉体由于比表面积大,在制备、后处理和应用过程中极易发生团聚长大,影响后续制备过程和产品性能。添加适当的分散剂可以改善超细粉体分散稳定性能,防止团聚,同时有利于浆料磨制过程的进行。研究了柠檬酸铵、四甲基氢氧化铵、聚乙烯吡咯烷酮、一缩二乙二醇、三乙醇胺、马来酸-丙烯酸共聚物等6种不同分散剂对制备锂镍钴锰氧化物的原料在水中分散特性的影响。采用分散相的沉降实验、浆料流变行为和分散后颗粒的粒度分布实验等方法评价了分散效果。结果表明,在所研究的几种分散剂中,锂镍钴锰氧化物前驱物在水介质中最有效的分散剂是马来酸-丙烯酸共聚物。

正极材料锂镍钴复合氧化物的研究进展

介绍了合成锂镍钴复合氧化物的研究进展和一些对锂镍钴氧化物的掺杂改性方法。主要叙述了其合成方法及其相关的电化学性能研究。高温固相合成的工业化方法仍然是一可积极探索的研究内容。

层状锂钴镍锰氧化物交流阻抗谱的研究

用交流阻抗法研究了锂离子电池结构、充电状态以及温度对层状锂钴镍锰氧化物反应动力学的影响．结果表明:与未卷绕的2032电池相比,卷绕的18650电池在高频出现了感抗．根据不同电位下的阻抗谱可以推断层状锂钴镍锰氧化物的脱锂过程分为三个阶段,2．0-2．7V为克服晶格结构作用力阶段,2．7-3．65V为锂离子多层钝化膜的形成过程,3．65-4．25V为多层钝化膜与溶液界面的双电层形成过程．温度的升高加快了电荷传递速度和锂离子扩散速度,计算得到电荷传递活化能和锂离子扩散活化能分别为20．48、48.67kJ／mol,且后者是电化学反应的控制步骤．

锂镍钴复合氧化物锂离子电池正极材料的研究

本文报道了以碱式碳酸镍、碱式碳酸钴和碳酸锂为原料 ,柠檬酸为络合剂的新溶胶凝胶法制备复合锂镍钴氧化物锂离子电池正极材料 .氧气流中制备的LiNi0 .8Co0 .2 O2 具有高的循环容量 (～ 190mAhg 1)

石墨烯包覆锂钴镍锰氧化物正极材料研究进展

简述了石墨烯包覆锂钴镍锰氧化物复合材料的制备方法,总结了石墨烯包覆对锂钴镍锰氧化物材料结构形貌及电化学性能的影响,提出了石墨烯复合材料应用中存在的问题及解决的对策。

稀土掺杂锂离子电池正极材料锂镍钴氧的研究

采用机械合金(MechanicalAlloying-MA)技术,固相掺杂稀土元素镧,在氧气气氛中高温焙烧合成锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物,对所得化合物进行了稀土掺杂量及电化学性能的研究;同时也进行了相关的XRD、SEM、CV表征。得到性能比较优良的LiNi0.80Co0.2-xLaxO2(x=0.03)化合物。其首次充电比容量达168mA·h/g,放电比容量达152mA·h/g,进行10次循环以后,放电比容量仍然有143mA·h/g。

镍钴酸锂的空气气氛下高温固相合成

通过改进马弗炉结构,在空气气氛下合成了LiNi0.7Co0.3O2锂离子二次电池正极材料.利用XRD、SEM和循环充放电测试等手段,研究了材料结构与电化学性能之间的关系.实验电池以C/3的电流倍率在2.7~4.2 V进行恒流充放电循环,电池首次充电比容量与放电比容量分别为181 mAh/g和157 mAh/g,库仑效率为86.7%.经过15次循环后,放电比容量趋于稳定,库仑效率保持在98%以上.循环40次,放电比容量为122 mAh/g.

锂镍钴锰氧正极材料的热聚合法制备及性能表征研究

经过几十年的发展,锂离子电池由于其在能量密度、循环寿命等方面的优势,在小心电子产品上获得了广泛的应用。在目前的商业化锂离子电池产业中,应用最广泛的正极材料是由Good enough等开发的LiCoO2材料,但是其有毒、热稳定性差等特点,导致其难以得到进一步的应用。因此,通过开发他们的复合材料成为了锂离子电池正极材料开发的主要研究方向之一。论文主要对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的热聚合法制备及性能表征进行了一定的研究。

锂镍钴锰氧正极材料的热聚合法制备及性能表征

锂电池发展受锂离子电池正极材料制约,这是因为正极材料与负极材料相比,其功率密度及能量密度均低于负极材料,进而引发锂电池安全隐患。目前在商业锂离子电池中,LiCoO2正极材料应用最为广泛,具有循环性能好的优点,但由于热稳定性差,且聚毒性特征,难以得到进一步应用。该文拟采用热聚合法合成锂镍钴锰氧材料(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2),对其制备及表征性能进行研究,以求寻得高能量、高密度、低污染的电极材料。

层状锂镍钴锰氧化物正极材料的改性研究进展

过渡金属(Ni,Co,Mn)氧化物、氢氧化物或碳酸盐前驱体与锂盐经高温焙烧形成的固溶态层状锂镍钴锰氧化物正极材料,具有高放电比容量、低成本等一系列优点,成为研究的热点,并开始广泛应用。然而锂镍钴锰氧化物正极材料在安全性、循环性等方面仍需改善,尤其是在高电压、高温度和高倍率下的充放电性能有待进一步提高。很多研究结果已证明表面包覆和体相掺杂是改善正极材料电化学性能的有效方法。通过表面包覆改性可阻止电极材料与电解液的直接接触,抑制循环过程中HF对电极材料的侵蚀,减少电极材料与电解液的副反应,降低电池在充放电过程中的电荷转移电阻,可进一步提高材料的高倍率电化学性能;而引入掺杂离子可以提高晶体晶格能,稳定材料结构,可提高材料的循环性能。本文对锂镍钴锰氧化物正极材料表面包覆和掺杂的研究现状进行了较全面的分析和总结,并对今后的研究方向提出展望。

锂离子电池正极材料的研究进展

介绍了不同正极材料的结构、电化学性能、研究现状，探讨了影响正极材料电化学性能的若干因素，比较了不同粉体合成方法的优缺点，说明了软化学法在锂离子电池正极材料制备中的优越性．

锂离子电池正极材料的制备研究现状

叙述了锂离子电池正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及锂钒氧化物的合成方法 ;概述了铝、镍、钛等某些掺杂元素对LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、锂钒氧化物的容量和循环性能影响。通过对LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及锂钒氧化物的结构、充放电容量等性能分析和合成原料成本的分析 ,认为LiMn2O4 及锂钒氧化物有望成为新一代优良的锂离子电池正极材料。

层状锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制备及性能

采用共沉淀法得到前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2,利用前驱体与LiOH·H2O的高温固相反应得到高振实密度的锂离子电池层状正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(2.3～2.5g/cm3).初步探讨了合成条件对材料电化学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DTG)以及恒电流充放电测试对合成的样品进行了测试和表征.结果表明,在750℃、氧气气氛下合成的材料具有较好的电化学性能.通过XRD分析可知该材料为典型的六方晶系α-NaFeO2结构;SEM测试发现产物粒子是由500～800nm的一次小晶粒堆积形成的二次类球形粒子.电化学测试表明,其首次放电容量和库仑效率分别为168.6mA·h/g和90.5%,20次循环后容量为161.7mA·h/g,保持率达到95.9%,是一种具有应用前景的新型锂离子电池正极材料.

锂离子电池正极材料LiNi1／3 Co1／3 Nn1／3O2的合成及电化学性能的研究

以LiOH·H2O与硫酸混合盐（Mn：Ni：Co=1：1：1）为原料，用液相共沉淀法合成前驱体钴镍锰复合氢氧化物，然后与Li2CO3混合，在不同的焙烧条件下合成LiNi1／3Co1/3Mn1／3O2。通过X射线衍射、DSC-TGA、SEM、充放电测试等手段对材料的物理性能、反应机理及电化学性能进行了研究。结果表明，用此方法合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有单一的层状岩盐结构。采用500℃预焙烧，再经800℃焙烧的工艺条件所得产品的X衍射峰尖锐，结构规整。表面微粒较大；充放电测试表明，在4.6～2．5V的初始放电容量达到167．9mAh／g。

锂电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的制备

用固相烧结合成方法合成了Li离子电池用正极材料LiNi0.8Co0.2O2,试验分析了合成温度、时间、预处理方式和Li/(Ni+Co)摩尔比等因素对产物的结构和性能的影响。通过严格控制各影响因素,制得LiNi0.8Co0.2O2正极材料,其松装密度大于2.0g/cm3,首次放电容量大于160mAh/g。

锂离子电池正极材料LiNi_(1-y)Co_yO_2的研制

在高温增加氧气压力的条件下,通过固态反应合成了锂离子电池正极材料LiNi(?)Co_vO_2。讨论了合成条件对产物的电化学性能的影响,得到最佳的反应条件为:反应时间(8h;10h);氧气压力0.20MPa;反应温度800℃;反应物的摩尔比Li:Ni:Co为1.2:0.9:0.1。合成出具有晶型完整、电化学性能优良的LiNi_(0.9)Co_(0.1)O_2产品,其放电容量达189.4mAh/g。实验结果表明,增加反应过程中氧气压力,对产物的结构及电化学性能有较大的影响。

锂离子电池正极材料的发展研究

介绍了锂离子电池的工作原理,论述了锂离子电池正极材料的发展研究现状、合成方法及其影响因素。展望锂离子电池在国防领域的广阔应用前景。