纳米碳管复合及聚苯胺包覆Sb_(2)MoO_(6)复合材料的制备及储锂性能研究

以三氟化锑和钼酸铵为锑源和钼源,采用水热法制备出锑钼锑(Sb_(2)MoO_(6))和Sb_(2)MoO_(6)/纳米碳管(CNTs)复合物,利用苯胺聚合在Sb_(2)MoO_(6)和Sb_(2)MoO_(6)/CNTs上继续包覆聚苯胺(PANI)得到Sb_(2)MoO_(6)@PANI (Sb_(2)MoO_(6)/CNT)@PANI。采用XRD、SEM、EDX等手段对样品结构和形貌进行表征,结果发现制备的Sb_(2)MoO_(6)为不均匀的长为10μm的棒状形貌,而CNTs复合后的Sb_(2)MoO_(6)形貌变成厚约为100 nm的片状。作为锂离子电池负极材料,对所有合成的样品进行电化学性能测试,探讨CNTs复合和聚苯胺(PANI)包覆对Sb_(2)MoO_(6)样品的电化学性能的影响。结果表明:Sb_(2)MoO_(6)@PANI、Sb_(2)MoO_(6)/CNTs、(Sb_(2)MoO_(6)/CNTs)@PANI样品的电化学性能均优于Sb_(2)MoO_(6),其中(Sb_(2)MoO_(6)/CNT)@PANI具有最佳的电化学性能。(Sb_(2)MoO_(6)/CNT)@PANI在电压范围为0.01~3 V、电流密度为100 mA·g^(-1)条件下,循环100圈后,放电比容量为650 mAh·g^(-1)。CNTs复合和PANI包覆后的Sb_(2)MoO_(6),颗粒粒径大大降低,还增加了钼酸锑的导电性(阻抗161Ω),在电化学循环过程中有效延缓了Sb_(2)MoO_(6)材料的体积崩塌。

新型锂电池负极材料CrTiTaO_6的结构及其电化学性能

利用高温固相反应法制备了新型锂电池负极材料CrTiTaO_6.通过X射线衍射技术和电化学性能测试对CrTiTaO_6的微观结构及其电化学性能进行了表征.研究结果表明，该新材料为四方金红石结构，空间群为P42/mnm；电化学性能测试表明，该材料具有良好的比容量和循环性能，在电压范围0～3.0 V内，以16 mA/g 的电流密度，其初始放电比容量达300 mAh/g，20次循环后容量始终保持在52 mAh/g.

锂离子电池MLi_2Ti_6O_(14)(M=2Na,Sr,Ba)负极材料的研究进展

钛酸盐材料由于具有循环寿命长、廉价、安全性好等特点,成为锂离子电池负极材料研究开发的重点。与Li_4Ti_5O_(12)材料相比,MLi_2Ti_6O_(14)(M=2Na,Sr,Ba)负极材料具有更低的电位平台。因此,作为全电池的负极材料具有更高的工作电压和能量密度,有望成为动力锂离子电池的热门负极材料,具有更好的应用前景。介绍了MLi_2Ti_6O_(14)负极材料的结构,综述了近年来MLi_2Ti_6O_(14)负极材料的合成及掺杂改性方面的研究进展,重点对MLi_2Ti_6O_(14)负极材料的制备方法和掺杂进行了总结和探讨,并对MLi_2Ti_6O_(14)负极材料的发展前景进行了展望。

CNTs含量对SnO2-MnSn(OH)6/CNTs锂离子电池负极材料性能的影响

为了改善锡基负极材料的电化学性能,以SnCl4·5H2O和MnC4H6O4·4H2O为前驱体通过水热法一步合成MnSn(OH)6/CNTs纳米复合材料,并使用XRD、SEM、电化学工作站和蓝电测试系统来对复合材料的结构和性能进行表征、测试。结果显示:碳纳米管(CNTs)的加入能够有效改善SnO2-MnSn(OH)6的电化学性能;所有复合材料中,SnO2-MnSn(OH)6/CNTs15性能最佳,在200 mA/g的电流密度下SnO2-MnSn(OH)6/CNTs15首圈放电比容量为2632.2 mA·h/g,首次库伦效率为56.1%,150圈之后比容量仍保持在565 mA·h/g,且其倍率性能也比其他材料优异,在1A/g的电流密度下,平均放电比容量仍然有512.6 mA·h/g。

锂离子电池Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料的合成与电化学性能

采用高温固相法成功合成了新型钛基负极材料Na_2Li_2Ti_6O_(14),并研究了其结构及电化学性能。利用高分辨透明电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及其Rietveld精修、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)表征分析了材料的物相和显微结构。结果表明,合成的Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料为纯相,具有Fmmm空间群结构;Na_2Li_2Ti_6O_(14)颗粒约为500~800 nm,Na、Ti和O三种元素分布均匀。循环伏安(CV)、充放电及电化学阻抗谱(EIS)测试表明,材料具有较好的锂离子脱嵌可逆性,较好的倍率性能和循环稳定性。钛电流密度为500 m A/g充放电时,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的首次脱锂(充电)容量为180 m A·h/g,100次循环后可逆容量为136 m A·h/g;100次循环后,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的电荷转移电阻增加,锂离子扩散系数略有下降,表明Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料在循环后SEI膜的生成,降低了材料的电化学活性。

NaTiSi2O6复合材料用于锂离子电池负极材料

在本文中,我们首次报道了一种新型的硅酸盐负极材料NaTiSi2O6,由溶胶-凝胶法和固相烧结法合成而得。这种材料属于单斜晶系,空间群为C2/c。通过葡萄糖的高温裂解和碳化,NaTiSi2O6/C复合物被成功制备出来,其表面积为132 m^2·g^-1。在0.1 A·g^-1的电流密度下其首圈放电和充电的比容量分别为542.9 m Ah·g^-1和266.6 m Ah·g^-1,首圈库伦效率为49.1%。在经过100圈循环后,其充电比容量为224.1 m Ah·g^-1,容量保持率为84.1%。原位X射线衍射测试表明,其充放电机理为嵌入反应。这使得NaTiSi2O6成为硅酸盐负极材料家族中新的一员。

碳包覆Na_2Ti_6O_(13)纳米管的电化学性能研究

以金红石型TiO2和NaOH为原料,由水热反应制备Na2Ti6O13纳米管.然后,在含有0.1 mol.L-1NaOH的葡萄糖水溶液中反应4 h制得碳包覆的Na2Ti6O13纳米管.X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析表明,该碳包覆Na2Ti6O13纳米管外径约14～19 nm,内径约2～5 nm,长度为数百纳米,有一层厚度约为2 nm的碳层包覆在纳米管外壁.以其作为锂离子电池负极材料,恒电流充放电测试表明,在50 mA.g-1电流密度下首周可逆容量达到161 mAh.g-1,循环100周后容量保持在147 mAh.g-1.相比于Na2Ti6O13纳米管,提高了20%以上.电流密度升至1600 mA.g-1充放电,碳包覆Na2Ti6O13纳米管可逆容量仍有70 mAh.g-1左右,远高于Na2Ti6O13纳米管,表现出良好的倍率性能.

溶胶-凝胶法制备新型锂离子负极材料MnV2O6

偏钒酸锰MnV2O6具有特殊的钛铀矿结构,被认为是最有希望成为锂离子电池的负极材料之一.采用溶胶-凝胶法制备出的MnV2O6,对其结构和形貌进行表征,结果表明所制得的样品结晶度高,无杂相,颗粒粒径较均匀.

CoV_2O_6纳米线/微米棒的制备及其在锂离子电池中的应用

采用水热法制备了纳米线/微米棒结构的CoV2O6电极材料,并探讨了纳米线/微米棒的形成机理.通过XRD、BET、SEM、TEM/HRTEM等测试手段对合成产物的结构、形貌、组成、表面性质进行了表征,结果表明,水热条件例如反应温度、反应时间对于产物的结构和形貌起关键作用.在220℃,水热反应1h可以得到直径为60nm的CoV2O6纳米线,而在220℃,水热反应6h可以得到直径10μm的CoV2O6微米棒.研究了CoV2O6纳米线/微米棒作为锂离子电池负极材料的电化学性能,结果显示,与CoV2O6微米棒相比,CoV2O6纳米线具有高的初始放电容量(1235mAh/g)和较好的循环稳定性,CoV2O6纳米线有希望作为锂离子电池的负极材料.