复合物LiFePO_4/CaB_6的结构与性能研究

采用固相法合成了纯的LiFePO4,并通过两种不同的方法合成了不同CaB6含量的复合物LiFePO4/CaB6.对这些产物进行了粒度、形貌、电导率、振实密度、X射线衍射和充放电性能的研究.实验结果表明,CaB6的掺入虽然没有明显地提高产物的比容量,但却显著地增加了产物的振实密度和电导率.第二种方法合成的产物性能更好,其电导率提高了5个数量级,振实密度提高了65%.

高密度锂离子电池正极复合材料LiFePO_4/C

以FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4、Li2CO3和乙炔黑为原料,采用两步固相反应法制备了高密度LiFePO4/C正极复合材料。利用差热(DSC),热重(TGA)和X射线衍射(XRD)等分析手段具体探讨了第一步固相反应中可能存在的反应过程和中间产物。利用扫描电镜表征了复合材料LiFePO4/C中LiFePO4微粒形貌和接触状态。结果表明,乙炔黑的含量是影响LiFePO4微粒尺寸和微粒间接触界面的重要因素。在一次热处理的基础上,二次球磨和烧结有利于第二次固相反应过程中反应物质的接触和传质,较一步固相法提高了生成的LiFePO4的振实密度。当乙炔黑的含量(质量分数)为0.1%-1.5%时,两步固相法所制正极材料LiFePO4/C的振实密度可达到1.7 g/cm3,初次放电容量达到105 mA·h/g。

不同碳源对LiFePO_4/C复合材料性能的影响

采用机械液相活化法与高温固相法相结合制备了锂离子电池正极材料LiFePO4和LiFePO4/C。考察了蔗糖、柠檬酸、葡萄糖、酒石酸等不同碳源对材料性能的影响,并采用XRD、SEM和恒电流充放电测试等方法对材料的结构、表面形貌及电化学性能进行了研究,利用Raman光谱和TEM分析材料中碳的存在状态。结果表明,得到的样品结构均为橄榄石型,碳源的加入能有效地减小材料的颗粒尺寸,并且材料的电导率比纯LiFePO4的电导率提高了5个数量级。LiFePO4/C样品的表面包覆层均为非晶碳,以柠檬酸为碳源合成的LiFePO4/C材料,具有较小的颗粒尺寸,均匀多孔的表面碳包覆层和最佳的电化学性能。在0.1C下第3次的放电比容量达141.0mAh/g,循环10次后容量无衰减。

不同碳源对多孔球形LiFePO4/C复合材料的影响

采用喷雾干燥-碳热还原法(SDCTM),分别研究了无机和有机碳源对锂离子正极材料LiFePO4/C形貌、结构及其充放电性能的影响。结果表明:以无机碳源炭黑制备的LiFePO4/C呈不规则球形,一次颗粒粒径在800nm左右,比表面积为2m2·g-1,0.1C放电比容量为107.3mAh·g-1。而以有机碳源制备的LiFePO4/C,其形貌较为规则,呈多孔球形结构,具有较高的比表面积和放电比容量。其中,以柠檬酸为碳源制备的多孔球形LiFePO4/C复合材料,其孔径均在50nm左右,比表面积可达32m2·g-1;在室温下,0.1C和10C首次放电比容量分别为158.8和87.2mAh·g-1,具有优异的循环性能和高倍率充放电性能。

LiFePO_4/C复合材料的固相合成及碳源的影响

以FeSO4.7H2O为铁源,用固相法合成了正极材料橄榄石型LiFePO4/C复合材料,研究了焙烧温度、反应时间和碳源对产物结构、形貌及电化学性能的影响。用蔗糖作碳源,在700℃下煅烧15 h制得的样品,具有均一的橄榄石型结构,在电流为17 mA/g(0.1C)时的首次放电比容量为151 mAh/g,循环性能良好。

液相法合成高容量LiFePO_4/C复合正极材料

采用液相共沉淀法合成了纯相橄榄石型LiFePO4和LiFePO4/C复合正极材料。利用原子吸收(AAS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、振实密度测定等方法对其进行表征,并组装成电池研究其电化学性能。结果表明:LiFePO4和LiFePO4/C都具有单一的橄榄石型晶体结构,且前者的振实密度可达1.67 g/cm2,掺碳后制成的LiFePO4/C振实密度有所降低,但充放电平台非常平稳。与纯相LiFePO4相比,LiFePO4/C具有更高的放电比容量和循环性能,室温下以0.2 mA/cm2和0.4 mA/cm2电流密度充放电,首次放电比容量分别达到158.1 mA.h/g、150.0 mA.h/g。充放电循环20次后放电比容量仍分别保持在154.2 mA.h/g,137.2 mA.h/g。

LiFePO_4/C复合正极材料的结构与性能

考察LiFePO4/C复合正极材料的结构与性能,采用高温固相法制备了纯的LiFePO4和复合型LiFePO4/C锂离子电池正极材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子吸收光谱(AAS)等方法对所得样品的晶体结构、表观形貌、粒径大小和元素组成等进行了分析研究。实验结果表明,所得LiFePO4和LiFePO4/C均为单一的橄榄石型晶体结构,其中,以葡萄糖作为碳添加剂所得到的LiFePO4/C复合材料的电性能最佳。该材料具有良好的充放电循环可逆性能和高温电性能,以C/10和1C的倍率充放电,首次放电比容量分别为156.5mAh/g、147.8mAh/g,充放电循环10次后的平均放电比容量分别为155.3mAh/g、145.2mAh/g。

锂离子电池LiFePO_4/C复合正极材料掺杂金属离子的制备及改性研究

以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸氢二铵、碳酸镁、碳酸锰为原料,葡萄糖为碳源,采用两步球磨高温固相法合成了锂离子电池正极LiMgxFe1-xPO4/C、LiMnxFe1-xPO4/C、LiFe1-x-yMnxMgyPO4/C复合材料。讨论了镁、锰金属离子对LiFePO4/C结构和性能的影响。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等方法研究了镁、锰金属离子掺杂对LiFePO4/C晶体结构和表面形貌的影响;利用电化学方法研究了镁、锰掺杂对LiFePO4/C充放电性能和循环稳定性的影响。结果表明,镁、锰金属离子掺杂合成的LiFePO4/C具有单一的橄榄石结构,颗粒尺寸均匀,具有良好的电化学性能和循环稳定性。掺杂的LiMg0.1Fe0.9PO4/C、LiMn0.1Fe0.9PO4/C、LiFe0.8Mn0.1Mg0.1PO4/C在0.1C下首次放电比容量分别为128.4mAh/g、110.8mAh/g、131.8mAh/g。

不同碳源对LiFePO_4/C复合正极材料性能的影响

采用固相反应法在惰性气氛下合成了橄榄石型LiFePO4/C复合正极材料.采用XRD,SEM和激光粒度分布(LSD)以及电化学测试等手段对目标材料进行了结构表征和性能测试.考察了葡萄糖、乙炔黑以及石墨等不同碳源对目标材料性能的影响.结果表明,以葡萄糖作为碳源的正极材料具有优良的电化学性能,首次放电比容量达142.5mAh/g,循环30次后,容量衰减只有2.5%.分析了不同碳源对目标材料性能影响的原因.

合成温度对LiFePO_4/C复合材料电化学性能的影响

以FePO4为铁源、Li2CO3为锂源、聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法合成原位碳包覆磷酸亚铁锂(LiFePO4/C)复合材料,研究合成温度对材料LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱技术对合成产物的晶体结构、表面形貌和碳结构进行表征,通过电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的电化学性能进行测试和分析。结果表明:在600～750℃温度范围内都可合成纯LiFePO4/C复合材料,随着合成温度的升高,材料颗粒尺寸和石墨化程度都将增大;600℃保温8h合成的材料颗粒尺寸为100～500nm,其1C放电比容量达到144.2mA·h/g,5C放电比容量达到119mA·h/g。

LiFePO_4/C复合材料的制备和性能

采用高温固相合成法二次灼烧工艺制备锂离子电池正极复合材料LiFePO4/C。经300℃和650℃二次灼烧,得到了从纳米到亚微米尺寸的LiFePO4和LiFePO4/C复合材料。X射线衍射(XRD)结果表明,所得到的LiFePO4和LiFePO4/C样品具有单一的橄榄石型晶体结构,且具高纯度。在多种碳源(如乙炔黑、Vulcan XC-72碳黑、鳞状石墨、各向异性石墨和葡萄糖)制备的LiFePO4/C复合材料中,以葡萄糖为碳源合成的样品具有最好的电化学性能。在电池工作温度由室温提高到40℃时,由于复合材料的电子电导率增大和锂离子在材料中的扩散速度加快,电池的充放电循环性能明显提高。

水热法制备树叶状LiFePO4/C复合正极材料(英文)

采用柠檬酸辅助水热法合成了高分散性树叶状LiFePO4/C复合正极材料。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电镜、高分辨率透射电镜和选区电子衍射分析了材料的形貌结构。结果表明,柠檬酸对树叶状LiFePO4/C复合材料的形成具有促进作用。该材料的最大暴露晶面为(010)晶面,且分散性较好。与颗粒状LiFePO4/C材料相比,该材料呈现出更高的放电比容量和更好的倍率性能,在0.1C和5C倍率下,放电比容量分别为158和126mAh·g-1,其原因是由于锂离子沿[010]方向的扩散距离缩短,从而使锂离子扩散系数显著增大。

分步碳包覆合成高密度LiFePO4/C复合材料

采用分步碳包覆法合成LiFePO4/C复合材料。首先,将原料Fe2O3、NH4H2PO4和葡萄糖经过固相反应合成Fe2P2O7/C复合材料,再将Fe2P2O7/C与前驱体Li2CO3、葡萄糖混合,通过二次碳包覆工艺合成LiFePO4/C复合材料,并考察合成温度对LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜、差热-热重分析、电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的性能进行表征。结果表明:以制取的Fe2P2O7/C为前驱体合成的LiFePO4/C复合材料具有较好的物理和电化学性能,材料的振实密度达1.26 g/m3,0.1C放电容量为158.3 mA.h/g,1C初次放电比容量达到140 mA.h/g。

PEG辅助喷雾干燥法制备球形LiFePO_4/C复合正极材料

以Fe(NO3)3.9H2O为铁源,LiH2PO4为磷源和锂源,PEG400(平均分子量为400的聚乙二醇)作为碳源和结构调控剂,采用喷雾干燥-高温烧结法合成了球形LiFePO4/C。考察了喷雾干燥过程中,母液浓度、进风温度和进料速率对LiFePO4/C样品形貌、振实密度和电化学性能的影响。结果表明:随母液浓度的降低,样品的粒径变小,粒径分布也更为均匀,但其球形度变差;进风温度过低或过高均会影响样品的粒径分布和颗粒球形度,最佳进风温度为140℃;样品的粒度随进料速率的升高而减小,但过高的进料速率会影响样品的球形度。所制备的LiFePO4/C的振实密度可达1.43 g/cm3,在5C倍率下其放电容量达120.5 mAh/g,50次循环后容量几乎没有衰减。

PVA辅助两步碳热还原法合成LiFePO_4/C复合材料

以Fe3+为铁源,葡萄糖和有机物聚乙烯醇PVA共同为碳源两步碳热还原法合成LiFePO4/C材料.采用XRD,SEM,LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究,并对PVA不同时间加入对材料性能的影响做了分析.结果表明:PVA在原料预烧之后加入,所得LiFePO4/C复合材料具有丰富的表面结构,有较小的交流阻抗和很好的充放电性能,0.1C下初始放电比容量达到了167mAh.g-1,且不同倍率下循环性能稳定.

大功率LiFePO_4/C复合材料的简易合成

本文采用碳热还原法,以廉价的FeCl3.6H2O、LiOH.H2O和NH4H2PO4为原料,以淀粉为还原剂和碳源,经600℃烧结制备了LiFePO4/C复合材料,方法重现性好且易规模化生产.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)测试材料结构,观察材料形貌.结果表明,经600℃烧结10 h所得产物具有纯相的橄榄石型晶体结构,良好的结晶性和规整的球状形貌,粒径为60～100 nm.包覆LiFePO4晶粒的碳层厚度为2 nm左右,碳含量为5%(by mass).材料的振实密度高达1.3 g·cm-3,在0.2C倍率下首次放电比容量为162 mAh·g-1,在0.5C、1C、2C、5C和10C倍率下首次放电比容量分别为143、135、127、116和105 mAh·g-1,10C倍率下500周期循环,其比容量仍有81 mAh·g-1.

纳米Fe_3O_4/C225复合物对结直肠癌LoVo细胞放射增敏作用的初步研究

目的：探讨纳米Fe3 O4/C225复合物（简称复合物）对结直肠癌LoVo细胞放射增敏性的影响。方法采用MTT法观察不同浓度复合物（0、3.125、6.25、12.5、25、50、100mg/L）作用24h后的增殖抑制率，根据实验设计分为单纯照射组、C225＋照射组及复合物＋照射组，采用克隆形成实验检测3组经0、2、4、6、8和10Gy X线照射后的存活分数（ SF），流式细胞仪检测3组经4Gy X线照射24h后的细胞周期情况，采用Western blotting检测经4Gy X线照射24h后的表皮生长因子受体（ EGFR）蛋白水平及其相关信号通路中p-P38和p-Akt蛋白水平。结果在3.125～100mg/L范围内，随复合物浓度增加， LoVo细胞的增殖抑制率升高，0、3.125、6.25、12.5、25、50、100mg/L的增殖抑制率依次为0％、（8.950±0.086）％、（14.760±0.011）％、（29.860±0.001）％、（41.750±0.017）％、（59.770±0.010）％和（78.710±0.017）％，组间差异有统计学意义（P＜0.05）；复合物＋照射组的SF、S期细胞比例及p-Akt、EGFR蛋白水平均低于C225＋照射组和单纯照射组，G0/G1期、G2/M期细胞比例及p-P38蛋白水平均高于C225＋照射组和单纯照射组，以上差异均有统计学意义（ P＜0.05）。结论纳米Fe3 O4/C225复合物可抑制LoVo细胞增殖并具有放射增敏作用，可能与G0/G1期阻滞及EGFR相关信号通路受抑制有关。

不同碳源对制备LiFePO_4/C复合材料性能的影响

研究了PVB、β-环糊精为碳源,对制备的LiFePO4为锂离子电池正极材料时的性能的影响.结果表明:PVB、β-环糊精对LiFePO4的晶体结构没有影响,PVB为碳源制备的LiFePO4的颗粒粒径要比β-环糊精的小,导电性能、大电流充放电性能和循环性能更好.

柠檬酸含量对LiFePO_4/C复合正极材料形貌及电化学性能的影响(英文)

采用水热-高温煅烧法制备了具有不同形貌的LiFePO4/C复合材料,探讨了柠檬酸含量对其形貌和电化学性能的影响。结果表明,柠檬酸的添加对LiFePO4/C复合材料的形貌具有显著的影响。通过添加柠檬酸调控LiFePO4/C复合材料的形貌,可以极大地改善LiFePO4/C复合材料的电化学性能。当柠檬酸与LiFePO4的摩尔比为1∶2时,LiFePO4/C复合材料呈纳米片状,颗粒粒径最小,比表面积最大,在0.1 C和5 C时放电比容量为160.3mA·h·g-1和130.9 mA·h·g-1。

LiFePO_4/C复合材料的溶胶凝胶法制备及电化学性能

用原位聚合法制备Fe PO4/PANI,以此为前驱体采用溶胶凝胶法制备LiFePO4/C复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构及表面形貌进行表征,采用充放电测试研究材料的电化学性能。结果显示样品具有较好的倍率性能和循环性能,在650℃下合成的样品具有最高放电比容量,0.2 C下放电比容量达到165.8 m Ah/g,接近理论比容量170 m Ah/g。