碳包覆对LiMn0.5Fe0.5PO4/C复合材料形貌的影响

本文采用流变相法合成了碳包覆改性的LiMn0.5Fe0.5PO4/C锂离子电池正极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段,比较和分析了柠檬酸、酒石酸、月桂酸三种碳源对材料结构、形貌的影响。结果表明,以柠檬酸为碳源合成的LiMn0.5Fe0.5PO4/C是由一次颗粒极小的纳米粒子组成的微纳结构聚集体,具有极高达48.32m2g-1的比表面积。

碳包覆改性对LiMn0.5Fe0.5PO4/C复合材料电性能的影响

本文比较和分析了柠檬酸、酒石酸、月桂酸三种碳源对LiMn0.5Fe0.5PO4/C材料电化学性能的影响。采用流变相法合成,通过恒流充放电测试等手段分析,结果表明,以柠檬酸为碳源合成的LiMn0.5Fe0.5PO4/C表现出优异的倍率性能和循环性能。

碳包覆LiFe_(0.5)Co_(0.5)PO_4固溶体正极材料的制备及其电化学性能（英文）

分别以四水磷酸铁(Fe PO4·4H2O)和二水草酸亚铁(FeC_2O_4·2 H_2O)为铁源,采用简单便捷的流变相法制备了碳包覆LiFe_(0.5)Co_(0.5)PO_4固溶体材料(LiFe_(0.5)Co_(0.5)PO_4/C,简称为LFCP/C)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒流充放电等测试手段对复合材料的物相、形貌结构和电化学性能进行了表征和测试。结果表明,2种铁源得到的材料均为橄榄石晶型结构且结晶度良好,二者在颗粒尺寸分布、碳包覆效果和电化学性能方面具有显著的差别。用作锂离子电池正极材料时,以FeC_2O_4·2 H_2O为原料得到的LFCP/C具有更优异的电性能:在2.5~5.0 V电压范围内,0.1C倍率下(1C=150 m A·g^(-1)),放电比容量为137.5m Ah·g^(-1),在10C仍具有57.6 m Ah·g^(-1)的放电比容量;0.5C循环100次后容量仍保持78.1%。该样品更佳的电化学性能主要得益于其更小的平均颗粒尺寸,更高的比表面积和理想的碳包覆效果。

原料对固-液结合法合成LiMn_(0.5)Fe_(0.5)PO_4性能的影响

利用廉价原料以固-液结合法合成橄榄石结构的磷酸锰铁锂。用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对不同原材料合成的目标产物微观结构及其形貌进行表征,通过恒流充放电测试其电化学性能。结果显示,由混合磷源及其廉价铁源、锰源合成的LiMn0.5Fe0.5PO4样品平均粒径在1~5μm之间,表面呈现出较规则的类球形。该样品在0.1C下恒流充放电初始放电容量达158.7 mAh/g,50周循环后为初始容量的94%,2C恒流充放电50周后容量为初始值的96%。研究表明以磷酸二氢铵与磷酸为混合磷源、工业级三氧化二铁及二氧化锰合成的LiMn0.5Fe0.5PO4材料具有较好的电化学性能。

锂离子电池正极材料Li_2Fe_(0.5)Mn_(0.5)SiO_4/C的制备及电化学性能

采用液相法合成了锂离子电池Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C正极材料,考察了热处理温度对Li2Fe0.5Mn0.5-SiO4/C电化学性能的影响,运用XRD、SEM、充放电测试方法和循环伏安法表征了Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C的结构和电化学性能。结果表明,合成的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C晶胞为斜方晶胞结构,属于Pmn21空间群。其中700℃焙烧7h制备的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C材料具有较好的电化学性能,首次可逆容量为206.2mAh/g,库仑效率为94.9%,循环20次后的可逆容量为145.7mAh/g,Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C中Fe2+/Fe3+和Mn2+/Mn4+电对的氧化峰电位比较接近,均为4.5V(vs Li/Li+),3个还原峰峰电位分别为3.5V、2.9V和2.1V。

LiMn2O4与Li1.5Al0.5Ge1.5（PO4）3/Li7La3Zr2O12的复合正极材料制备及性能研究

正极材料在锂离子电池服役过程中的电化学稳定性是目前研究的热点之一,研究锰酸锂复合正极材料,探索改善正极材料电化学稳定性的工艺与方法。采用高温固相法制备LiMn2O4和NISICON结构的Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3、石榴石结构的Li7La3Zr2O12,将LiMn2O4和Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3/Li7La3Zr2O12以9∶1的比例混合制备复合正极材料。利用X射线衍射仪分析其物理性能,组装成扣式电池,通过恒流充放电测试、循环伏安测试、阻抗测试等进行电化学性能分析。结果表明,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料和LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料依然为尖晶石结构,材料结晶度良好。其中,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料衍射峰相对尖锐,峰强较大。充放电测试表明,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料的放电比容量比LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料的放电比容量高,化学反应的可逆性更佳。所以,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料的性能优于LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料。

LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4/C纳米复合材料的制备与电化学性能研究

结合溶胶-凝胶和高温固相合成方法成功制备了橄榄石结构的LiMn0.8Fe0.2PO4/C固溶体材料, X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征结果表明纳米尺度的LiMn0.8Fe0.2PO4颗粒均匀分散于原位形成的碳导电网络中。将该纳米复合材料用作锂离子电池正极材料时, 充放电曲线中除了对应于Fe3＋/Fe2＋电对的较短平台（-3.5 V vs Li＋/Li）外, 更高电压的长平台（-4.1 V vs Li＋/Li）对应于LiMn0.8Fe0.2PO4晶格中Mn随Li＋脱出嵌入的氧化还原反应, 该高的电压平台可明显提高相应锂离子电池的能量密度。此外, 使用恒电流间歇滴定技术（GITT）和电化学阻抗谱（EIS）详细研究了LiMn0.8Fe0.2PO4/C电极中锂的化学扩散行为, GITT和EIS所得的锂化学扩散系数DLi分别为5×10-15 - 1×10-14 cm2/s和1.27×10-13 - 2.11×10-13 cm2/s。研究结果表明, DLi值随测试温度的升高而增加, 因此可以通过提高工作温度来改善该类材料的电化学性能。

LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C纳米片正极材料的水热合成及电化学性能

采用乙二醇辅助的水热法合成了锂离子电池Li Mn0.6Fe0.4PO4/C纳米片正极材料,利用X射线电子衍射(XRD)及其Rietveld精修和扫描电子显微镜(SEM)表征分析了材料的结构与形貌;采用循环伏安(CV)和充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明,Li Mn0.6Fe0.4PO4/C纳米片形貌为片层状结构,具有与Li Mn PO4类似的结构,无杂质峰;Li Mn0.6Fe0.4PO4/C存在Mn2+/Mn3+和Fe2+/Fe3+两步转化过程;Li Mn0.6Fe0.4PO4/C纳米片具有较好的倍率容量和循环稳定性,5C倍率放电时,100次循环的容量仍高达115.8 m A·h/g左右,容量保有率为95.8%。

锂离子电池正极材料LiMn0.6Fe0.4PO4/C的制备及电化学性能

以蔗糖为碳源,以草酸为抗氧化剂,采用溶剂热、球磨和固相烧结相结合的方法制备了LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C正极材料,并通过改变烧结温度得到了不同形貌结构的目标产物。以金属锂片为对电极,组装成锂离子半电池,探究其电化学性能。研究结果表明,当烧结温度为650℃时,该材料表现出优异的电化学性能,在0.2C(1C=170 mA/g)的电流密度下,起始容量为119.1 mAh/g,循环80次之后,容量上升到148.8 mAh/g,并且该材料在大电流密度下也表现出优异的循环稳定性。

循环流速对制备多孔中空LiMn_(0.85)Fe_(0.15)PO_4/C微球的影响

采用湿法球磨-喷雾干燥-固相反应法制备多孔中空LiMn_(0.85)Fe_(0.15)PO_4/C微球,并用比表面积-孔径分析、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)、拉曼光谱(Raman)、恒流充放电等技术研究了湿法球磨过程中循环流速对LiMn_(0.85)Fe_(0.15)PO_4/C的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:LiMn_(0.85)Fe_(0.15)PO_4/C的一次颗粒粒径随循环流速的增加先减小后增大,在循环流速为1.5 L/min下制备的LiMn_(0.85)Fe_(0.15)PO_4/C复合材料表现出较好的电化学性能,材料为多孔中空微球,由粒径为40~100 nm的一次颗粒和平均孔径为21.42 nm的介孔组成,微球粒径为2~15μm,材料在1C倍率下的放电比容量为135 m A·h/g,且循环50次后无衰减,表现出了良好的电化学性能。

高能量密度LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C的制备及其电化学性能

以Mn(NO_3)_2、Fe(NO_3)_3·9H_2O、NH_4H_2PO_4、LiOH·H_2O为原材料,采用改进的溶胶凝胶法制备了具有高能量密度的Li Mn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料。该方法通过金属和多种配体配位构筑的框架,把得到的一次纳米颗粒构筑为类球形的二次颗粒,即发挥了纳米材料优异的电化学性能,又提高了材料的压实密度,电池的能量密度可提升约30%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、交流阻抗谱(EIS)、振实密度、粒度以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了较系统的研究,结果表明此方法制备的LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料不仅具有较高的振实密度和电压平台,还具有优异的电化学性能:振实密度为1.3 g·cm^(-3),且在1C倍率下,放电中值电压为3.85 V,100次循环后,比容量仍有142.3 mAh·g^(-1),容量保持率为99.4%。

水热法制备LiMn_(0.15)Fe_(0.85)PO_4/C及其性能研究

采用二乙二醇(DEG)辅助的水热法制备了LiMn_(0.15)Fe_(0.85)PO_4/C复合材料,并通过XRD、SEM和电化学测试等研究了混合溶剂中水/DEG摩尔比、水热反应时间和煅烧时间等对其结构、形貌和电化学性能的影响。实验结果表明,当水/DEG摩尔比X=3、水热反应时间t=24 h、煅烧时间t’=3 h时所制备的LiMn_(0.15)Fe_(0.85) PO_4/C复合材料颗粒粒径分布均匀,电化学性能最佳。