前驱体烘干温度对富锂锰基正极材料形貌和电化学性能的影响

以过渡金属硫酸盐、氢氧化钠、氨水为原料,通过连续共沉淀-高温固相法制备了富锂锰基正极材料Li_(1.17)Ni_(0.33)Mn_(0.5)O_(2).对其进行了包括微观形貌、宏观形貌、晶体结构、电化学性能等方面的表征,研究了前驱体烘干温度对于粒度较小前驱体的宏观形貌及锂化后正极材料的微观形貌和电化学性能的影响.结果表明,烘干温度较高的前驱体在烘干后出现了明显了宏观烧结现象,锂化并涂布后出现了明显的颗粒;烘干温度较低的前驱体在烘干后并未出现宏观烧结现象,锂化并涂布后未出现明显的颗粒.在电化学性能方面,前驱体烘干温度较高的正极材料在经历50个循环后,可逆比容量只剩下85%,下降比较明显;前驱体烘干温度较低的正极材料在经历了50个循环后,可逆比容量未出现明显下降.

钙钛矿型锂离子固体电解质Li_(2x−y)Sr_(1−x)Ti_(1−y)Nb_(y)O_(3)的性能

采用高温固相法成功制备了Li_(2x−y)Sr_(1−x)Ti_(1−y)Nb_(y)O_(3)(x=3y/4,y=0.25,0.5,0.6,0.7,0.75,0.8)锂离子固体电解质,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗图谱、恒电位极化等分别研究了各个组分的晶体结构、微观形貌、离子电导率和电子电导率.XRD显示当y≤0.70时,材料为立方钙钛矿型结构,几乎没有杂质相生成.SEM表明随着掺杂含量的增加材料的晶粒尺寸逐渐增大.Li_(0.35)Sr_(0.475)Ti_(0.3)Nb_(0.7)O_(3)锂离子固体电解质有着高离子电导率,为3.62×10^(−5) S·cm^(−1),其电子电导率为2.55×10^(−9) S·cm^(−1),活化能仅为0.29 eV.使用以Li_(0.35)Sr_(0.475)Ti_(0.3)Nb_(0.7)O_(3)为隔膜的LiFePO4/Li半电池经过100圈循环后,放电比容量仍有93.9 mA·h·g^(−1),容量保持率为90.72%.

Ba_(3)Ca_(1+x)Nb_(2−x)O_(9−δ)复合钙钛矿型固体电解质性能研究

高温质子导体固体电解质Ba_(3)Ca_(1+x)Nb_(2−x)O_(9−δ)化学性质稳定,中低温电导率较高,具有较好的应用前景.采用固相合成法制备得到了复合钙钛矿相的Ba_(3)Ca_(1+x)Nb_(2−x)O_(9−δ)(x=0、0.10、0.18、0.30)材料.随着Ca掺杂量的增加Ba_(3)Ca_(1+x)Nb_(2−x)O_(9−δ)样品的电导率先增加后降低,x=0.18的样品电导率最高.Ba_(3)Ca_(1+x)Nb_(2−x)O_(9−δ)材料在含氢中的电子空穴迁移数较低,当温度低于750℃时,材料中质子导电为主;当温度达800℃后,材料中氧离子导电为主.x=0.10的样品质子迁移数最高,随着掺杂量的增加样品氧离子迁移数逐渐增大,质子迁移数逐渐降低.