镧掺杂对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

高能量密度富锂锰基正极材料是非常有前景的锂离子电池正极材料,然而差的倍率性能和长循环过程中严重的电压衰减制约其商业化应用.通过少量镧对Li_(1.2)Mn_(0.75)Ni_(0.25)O_2正极材料进行了掺杂改性.电化学测试结果表明,少量的镧掺杂Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_2材料具体优秀的倍率性能,当电流密度为5 C时,Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_2电极仍然可提供185.5 mAh g^(-1)放电比容量.在0.5 C倍率循环100次后容量保持率为76.5%.此外,循环过程中电压衰减也得到了有效的缓解.电化学性能的改善与镧掺杂后减少的晶格氧释放和扩大的锂层间距密切相关.因此,镧掺杂改性是改善富锂锰基正极材料结构稳定性和电化学性能的一种非常有前途的方法.     

富锂正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的微波合成及电化学性能研究

采用共沉淀制备前驱体,微波高温固相烧结制备富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2.通过X射线衍射(XRD)、电镜扫描SEM、循环伏安(CV)、充放电性能等材料结构的表征和电化学性能测试,研究了不同烧结时间(微波3 min、5 min、7 min、15 min)对材料结构电化学性能的影响.发现较佳的合成条件所合成的富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5 Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2结构是α-Na Fe O2型,为二维层状结构.在2.0~4.8 V的截止电压范围、17 m Ah·g-1的电流密度,首次放电容量为284.6 m Ah·g-1,20个循环容量的保有率为75.6%.通过微波高温烧结合成正极材料,研究了制备工艺对材料结构和电化学性能的影响,并探讨了该体系的应用前景.     

Li3V2（PO4）3正极材料的研究现状与发展

与LiFePO4相比,单斜结构的磷酸钒锂（Li3V2(PO4)3）具有更高的Li+扩散系数和更高的放电电压、能量密度和高的比容量,已成为锂离子电池正极材料的研究热点之一,且被认为是新一代的高容量产业化电池材料。综述了近年来Li3V2(PO4)3的主要合成方法、充放电机理及其改性的研究现状,并且对Li3V2(PO4)3的发展趋势进行了展望。采用球磨辅助碳热还原法制备锂离子正极材料Li3V2(PO4)3,并通过金属离子掺杂技术对Li3V2(PO4)3进行改性。实验结果表明：掺杂少量的Fe后,材料放电容量增大且循环性能更好。     

新型锂离子正极材料Li_2Ru_(0.5)Co_(0.5)O_3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离子电池正极材料Li2Ru0.5Co0.5O3.通过X射线衍射技术和电化学性能测试对Li_2Ru_(0.5)Co_(0.5)O_3的微观结构及其电化学性能进行了表征.研究结果表明,该新材料为六方层状结构,空间群为R-3M;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2.5V～4.8V内,以16mA/g的电流密度,其初始充电比容量达240mAh/g,初始放电比容量为175mAh/g,40次循环后容量保持率为78%.     

Ni2+预嵌入MnO2正极对锌离子电池性能的影响

为了抑制水系锌离子电池正极MnO₂材料在充放电过程中发生的材料坍塌，该研究采用水热法将Ni²⁺插层到δ-MnO₂(NMC)中，并且对其进行碳包覆.制备的NMC材料微观结构发生了改变，其层间距与比表面积变大，为Zn²⁺提供了更多的活性位点；经过碳材料包覆后NMC材料的导电率得到了提高.将该材料用作水系锌离子电池正极活性材料，在0.2 A·g^-1电流密度下，电池经过100次充放电后容量保持率为90%，表现出较好的循环性能.在大电流密度下(1 A·g^-1)，经过800次循环后容量保持率仍高达80%.因此，对δ-MnO₂进行Ni²⁺掺杂并进行碳包覆，为实现水系锌离子电池的高能量密度提供了新的解决方案.     

ZnSe/rGO复合材料用作高性能锂电负极研究

目的:为提高锂离子电池循环稳定性和倍率性能,制备具有高容量、长寿命、强导电性的负极材料.方法:Hummers法制备氧化石墨烯(GO)作为复合材料的基底物质,水热法有效合成ZnSe/rGO复合电极材料.在硒化锌高的理论容量和石墨烯强的电子导电性的协同作用下,使合成的复合材料获得优异的锂离子电池性能.结果:将ZnSe/rGO复合物作为锂电负极材料进行性能测试,相较于纯ZnSe材料,不仅具有稳定循环性能(0.5 A/g电流密度下,循环200圈容量每圈仅衰减0.097％),还具有优异的倍率性能(高达10 A/g电流密度下,容量依然保持322 mAh/g).结论:ZnSe/rGO复合电极材料由于其独特的表面结构和增强的电导性,可以有效提高锂离子电池整体电化学性能.     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能研究

以共沉淀氢氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,研究了其恒电流充放电测试显示,在2.8～4.4 V电压区间,流变相反应法合成的材料首次放电比容量高(达到170 mAh/g),循环性能好.充放电循环40次后,放电比容量为145 mAh/g,容量保持率达85.3%.循环伏安实验表明,材料的结构在循环过程中保持稳定.     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的电化学性能研究

以共沉淀氢氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,研究了其恒电流充放电测试显示,在2.8~4.4V电压区间,流变相反应法合成的材料首次放电比容量高(达到170mAh/g),循环性能好.充放电循环40次后,放电比容量为145mAh/g,容量保持率达85.3%.循环伏安实验表明,材料的结构在循环过程中保持稳定.     

铈掺杂锰酸锂正极材料的制备及其对锂离子电池性能的影响

为了提高锰酸锂正极材料性能，设计了铈(Ce)掺杂的Li₂[Mn₍(1-x))Ce_x]O₃作为锂离子电池正极材料，研究了不同掺杂量(x=0,0.5%,1%,1.5%)的Li₂[Mn₍(1-x))Ce_x]O₃正极材料对锂离子电池性能的影响.结果表明：掺杂Ce不影响Li₂MnO₃的晶体类型和宏观形貌，可以增加Li₂MnO₃的反应活性，提高锂离子扩散系数.用Ce掺杂高容量的层状Li₂MnO₃作为锂离子电池的正极材料，当掺杂量x=0.5%时，首次充电容量最高，达到69.4 mAh/g，且稳定循环50圈.     

电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响

以LiMn1.5Ni0.5O4作为锂离子电池的正极材料,用电化学手段考察了其电池的电化学性能与电解液组成的关系,研究发现混合电解液的放电容量的顺序为EC DEC(1:1)>EC DMC(1:1)>EC DEC(3:2)>EC DEC(2:3)>EC PC(1:1),从而为LiMn1.5Ni0.5O4作为锂离子电池的正极材料选择了较理想的混合电解液。