LiTi2（PO4）3晶体高压相变的Raman光谱研究

用Ｒａｍａｎ光谱技术研究了ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３晶体在高压下的结构相变。通过对样品在高压下的Ｒａｍａｎ光谱带的变化、振动峰半宽度和ｄｒ／ｄｐ值的突变等实验事实的分析，基本上可确认ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３晶体分别在３ＧＰａ和６．５ＧＰａ压力附近发生两次结构相变。

LiTi_2（PO_4）_3晶体高压相变的Raman光谱研究

用Ｒａｍａｎ光谱技术研究了ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３晶体在高压下的结构相变。通过对样品在高压下的Ｒａ－ｍａｎ光谱带的变化、振动峰半宽度和ｄγｄｐ值的突变等实验事实的分析，基本上可确认ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３晶体分别在３ＧＰａ和６．

水系锂离子电池负极材料LiTi_2(PO_4)_3/C的合成与电化学性能

采用Pechini法合成了纳米LiTi2(PO4)3,以聚乙烯醇(PVA)为碳源,探讨了不同碳源分散方式下制备的碳包覆LiTi2(PO4)3电极电化学性能的影响因素.结果表明,纳米LiTi2(PO4)3的电化学性能主要取决于本身晶相的纯度和结晶度,其次为LiTi2(PO4)3颗粒表面碳包覆层的均匀程度.采用旋转蒸发的碳源分散方式制得的纳米LiTi2(PO4)3晶相纯度高,结晶度好,LiTi2(PO4)3颗粒表面碳包覆层均匀,电化学性能最优.4C倍率下首次放电容量达到123mA·h/g,充放电循环200次容量保持率在85%以上.

溶胶-凝胶微波加热合成LiTi_2(PO_4)_3超细粉

以钛酸丁酯、硝酸锂和磷酸为原料,通过溶胶-凝胶法和微波加热法,合成了纯相的LiTi2(PO4)3超细粉。研究了微波合成温度和时间对粉体晶相和晶粒度的影响。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和自动电位粒度仪对制备的粉体进行了表征。结果表明,微波加热600℃,保温15min,可得到纯相的LiTi2(PO4)3,FE-SEM照片显示所合成粉体的粒度约为100nm。

LiTi_2(PO_4)_3/C复合材料的制备及电化学性能

采用聚乙烯醇(PVA)辅助溶胶-凝胶法合成了具有Na+超离子导体(NASICON)结构的LiTi2(PO4)3/C复合材料.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等对其结构形貌和电化学性能进行表征.实验结果表明:合成的LiTi2(PO4)3/C具有良好的NASICON结构,首次放电容量为144mAh·g-1.电化学阻抗谱测试结果显示,LiTi2(PO4)3/C复合材料电极在首次嵌锂过程中分别出现了代表固体电解质相界面(SEI)膜及接触阻抗、电荷传递阻抗和相变阻抗的圆弧,并详细分析了它们的变化规律.计算了Li+在LiTi2(PO4)3中嵌入/脱出时的扩散系数,分别为2.40×10-5和1.07×10-5cm2·s-1.

LiTi_2(PO_4)_3的Na/Li离子交换特征

锂离子传导材料LiTi2(PO4)3能在LiCl水溶液中高选择性地与Na+进行离子交换.研究了NaCl溶液中LiTi2(PO4)3上的Na/Li离子交换反应,实验结果表明,升高温度能显著提高LiTi2(PO4)3上的Na/Li离子交换反应速率,其离子交换动力学规律可近似由JMAK(Johnson-Mehl-Aurami-Kalmogorav)方程描述.对LiTi2(PO4)3在水和NaCl溶液中的溶解行为的研究结果表明,升高温度能加快其在水中的溶解速率,pH值过大或过小及离子交换都会加剧LiTi2(PO4)3的溶解.

新型负极材料LiTi_2(PO_4)_3的合成及电化学性能研究

以碳酸锂(Li2CO3)、二氧化钛(Ti O2)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)为主要原料,采用流变相反应法成功地合成了Li Ti2(PO4)3,并探讨不同合成温度对Li Ti2(PO4)3结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)技术对合成材料的晶体结构和形貌进行了表征,采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试,结果表明:在小电流密度下两种温度合成的产物电化学性能差别不大,但在较高倍率下充、放电时,600℃下合成的样品具有较高的比容量和较好的循环性能,还对合成温度影响Li Ti2(PO4)3性能的原因进行了初步探讨。

有机碳源对LiTi2(PO4)3/C复合水系负极性能的影响

采用喷雾干燥与高温煅烧相结合的方法制备了球形LiTi2(PO4)3/C复合水系负极材料,探讨了基于不同包覆机制的有机碳源和碳包覆量对LiTi2(PO4)3/C复合负极电化学性能的影响.结果表明,碳包覆量过低时不足以阻止水的侵蚀,而碳含量过高时锂离子扩散的阻力过大,磷酸钛锂电极最优碳包覆质量分数为13%.碳包覆的均匀性和包覆层厚度是影响电极性能的两个重要因素.基于原位聚合包覆机制的聚多巴胺包覆磷酸钛锂颗粒最均匀,碳化后微晶结构较好,具有良好的电子导电性,以聚多巴胺为碳源制备的LiTi2(PO4)3/C复合负极性能最优.

快离子导体LiTi2(PO4)3在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料表面的原位反应包覆及其电化学性能

通过原位反应法,利用富镍层状金属氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(LNCM811)正极材料表面残余的氢氧化锂和碳酸锂,与C8H20O4Ti和(NH4)H2PO4反应,在LNCM811表面原位生成快离子导体LiTi2(PO4)3(LTP)包覆层。这种原位反应的包覆方法有利于移除LNCM811表面有害的残留物氢氧化锂和碳酸锂。而且,获得的LTP均匀包覆层不仅可以有效地抑制LNCM811表面和电解液的直接接触及其副反应,还可以确保充放电循环过程中LNCM811正极材料的快速Li+传导。因此,在LTP包覆层的多重作用下,LTP包覆的LNCM811正极材料具有优异的循环稳定性和倍率性能:在0.2C时,首次放电比容量高达200.6 mAh·g^-1,200圈后的可逆容量依然有155.7 mAh·g^-1;在2C和5C的高电流密度下,200圈后的可逆容量仍然有126.4和111.9 mAh·g^-1。

Preparation of LiTi_2(PO_4)_3 by the Sol-gel Method and Investigation of Its Formation Process

In this study,a novel solgel method has been developed to prepare LiTi2(PO4)3 lithium ion conductor as monophase at relatively low temperature(600).According to the XRD and IR analysis,the asprepared sample remained an amorphous state up to 500.The activation energy was calculated to be 252 kJ/mol according to the modified Kissinger equation.

不同碳源对LiTi2(PO4)3/C复合负极材料电化学性能的影响

以Li2CO3、Ti(OC4H9)4和NH4H2PO4为原料,柠檬酸作为螯合剂,采用溶胶-凝胶法制备LiTi2(PO4)3负极材料,再分别用葡萄糖、蔗糖、聚乙烯醇和淀粉作为碳源对LiTi2(PO4)3进行碳包覆处理。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对材料的晶体结构和形貌进行表征;并采用恒电流充放电(GCD)、循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)研究了材料的电化学性能。结果表明,碳包覆可以提高LiTi2(PO4)3材料的电化学性能,但不会影响LiTi2(PO4)3的晶体结构。其中,以葡萄糖作为碳源包覆的LiTi2(PO4)3电化学性能最佳,0.1 C倍率下首次放电比容量为138.5 mAh/g。在0.2 C、0.5 C、1 C、2 C、5 C、10 C和20 C放电倍率下,放电比容量分别为112.0、109.9、108.6、103.2、94.0、80.6和49.8mAh/g。此外,在0.1 C倍率下经过50次循环后放电比容量仍能保持79.4%。

锂快离子导体Li_(3-2x)(Al_(1-x)Ti_x)_2(PO_4)_3的合成与表征

NASICON型正磷酸盐LiM2(PO4)3(M=Ti,Ge,Zr,Hf)是近来研究得比较深入的锂快离子导体.LiTi2(PO4)3难于烧结得到致密的LiT2(PO4)3陶瓷,且离子电导率很低,在298K时为8.260×10-8 S/cm,613K时为8.241×10-5 S/cm,而当以三价的Al3+离子经传统的固相烧结反应部分取代LiTi2(PO4)3中四价的Ti4+离子后,通过DSC、DTG、电化学阻抗与SEM测试表明,不仅能获得致密度高稳定的产物,而且烧结后得到的锂快离子导体Li3-x(Al1-xTix)2(PO4)3(X=1.0～0.55)体系在室温下的电导率有了巨大的提高.当X=0.85时,组分Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3离子电导率最大,298K时为1.792×10-6S/cm和613K时为9.210×10-4S/cm.

新型锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的合成及其性能

以LiOH.H2O、V2O5和NH4H2PO4为原料,C为还原剂,采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)。考察了合成温度等条件对产物组成和晶相的影响。结果表明:随着焙烧温度的升高,杂相的衍射峰相对强度逐渐减弱,当煅烧温度达到800℃时,杂相衍射峰消失,所得样品为纯相的Li3V2(PO4)3样品;按Li、V、P的摩尔比为3∶2∶3将原料在800℃下焙烧24h,合成得到正极材料。该材料在0.1C充放电制度下,首次充电比容量达到135mA.h/g,首次放电比容量130mA.h/g,充放电效率达96.3%;经过20次循环后,放电容量仍然高达110mA.h/g。对经过20次循环后的样品进行了X射线衍射分析,结果发现,经过20次循环后样品仍然具有单斜晶体结构,样品各主要衍射峰强度都急剧减弱,说明样品在充放电过程中晶体结构发生了变化;采用最小二乘法对样品充放电前后的晶胞参数进行了计算,发现样品在经过充放电循环后晶胞参数都有不同程度的增加,晶胞体积增大0.6%左右。

Li_3V_2(PO_4)_3的溶胶-凝胶法合成及其性能研究

以LiOH·H2O、NH4VO3、H3PO4和柠檬酸等为原料采用溶胶-凝胶法合成了锂离子二次电池正极材料磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)。考察了煅烧温度和配位剂种类等条件对产物组成及电化学性能的影响。研究了优化条件下制得样品的循环伏安、充放电性能和循环性能。0.1C条件下,样品首次放电比容量达129.81mAh·g-1,经过100次循环后容量几乎没有衰减,仍保持在128mAh·g-1。X射线衍射研究表明合成单一Li3V2(PO4)3晶体所需温度比固相法低;并考察了循环20次后材料充电到各个单相的晶体结构,通过X射线衍射和最小二乘法计算给出了其晶胞参数变化过程,证实了循环嵌Li过程中晶体结构能够得到重现。

微波法合成正极材料Li_3V_2(PO_4)_3

用微波法合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3。XRD、充放电和循环伏安测试表明:在900℃下恒温11 min,合成的样品结晶度好、无杂相,0.2C时,使用该材料的电池首次循环的充、放电容量分别为177.1 mAh/g和145.7 mAh/g,循环50次后,放电容量为98 mAh/g。当充电到4.9 V时,Li3V2(PO4)3存在4个充电平台,且有较高的放电平台。

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的制备及性能研究

单斜结构的Li3V2(PO4)3是很有前途的聚阴离子型锂离子电池正极材料．将一定配比的LiOH·H2O、V2O5、H3PO4和蔗糖(C12H22O11)通过球磨均匀混合,在氮气保护下于800℃焙烧16h,通过碳热还原合成了Li3V2(PO4)3．用X射线衍射和扫描电镜分析对材料的结构和形貌进行了表征．充放电测试表明,在电压范围为3．0-4．3V和3．0-4．8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性．在电压范围为1．5-4．8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有很高的比容量,但循环性能较差．

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

Li3V2(PO4)3具有较高的能量密度、更好的电化学性能和热力学稳定性而成为潜在的、最有前途的锂离子电池正极材料。本文对Li3V2(PO4)3研究现状进行了全面介绍,综述了其电化学性能、微观结构、制备方法、改性研究以及其他研究,提出了目前研究中存在的问题,并就Li3V2(PO4)3作为锂离子电池正极材料的研究前景进行了展望。

微波碳热还原法制备Li_3V_2(PO_4)_3及其性能研究

将一定配比的LiOH·H2O,V2O5,H3PO4和蔗糖(C12H22O11)通过球磨均匀混合,烘干后埋入石墨粉中,在功率为800W的家用微波炉中高火加热15min,通过碳热还原合成Li3V2(PO4)3。用X射线衍射和扫描电镜对材料的结构和形貌进行了表征。充放电测试表明,在电压范围为3V^4.3V和3V^4.8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性。在电压范围为1.5V^4.8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有很高的比容量,但循环性能较差。该材料有望用于锂离子电池部分取代昂贵的LiCoO2,也可望应用于动力型和储能型锂离子电池。

Ln_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu(Ln=La,Gd,Y)的VUV-UV激发和辐射发光

本文报道了Ln7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu(Ln =La ,Gd ,Y)在VUV UV区的激发光谱及Eu3 + 在可见区的发射光谱。其激发光谱包括基质在真空紫外区的激发带和激活剂离子在紫外区的Eu3 + O2 -电荷迁移带 ,随La3 + ,Gd3 + ,Y3+ 离子半径逐渐减小 ,Eu3 + O2 -电荷迁移带的重心位置逐渐向高能量方向移动 ,Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu和Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu在真空紫外区的吸收与Eu3+ O2 -电荷迁移带位于紫外区的吸收的比值要高于在La7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中的这个比值。激发能可被基质吸收 ,传递给激活剂离子 ,得到Eu3 + 的红光发射。在Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0 →7F1的发射强度较强 ,在Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0→7F2 和5D0 →7F3的跃迁较强。

CaZn_2(PO_4)_2∶Eu^(3+)的制备及其发光性能

采用高温固相法合成了CaZn2(PO4)2∶Eu3+橙红色荧光粉,研究了其发光特性。该荧光粉在350～410nm处有一个宽带激发,其激发主峰位于394 nm。在紫外激发下,发射峰分别由Eu3+的5 D0→7 F1(585,595nm)、5 D0→7 F2(615、622 nm)、5 D0→7 F3(645 nm)及5 D0→7 F4(687,700 nm)4组线状峰构成,其中以595 nm发射峰最强。探讨了Eu3+的掺杂浓度对样品发光强度的影响以及Eu3+发射的橙/红光比值随浓度的变化关系,确定Eu3+的最佳掺杂摩尔分数为10%。实验结果表明,加入不同电荷补偿剂Li+,Na+,K+均能使发光强度得到提高,其中以Li+最佳。