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.     

以PVDF为碳源的Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2/C的电化学性能研究

以PVDF为碳源,采用溶胶凝胶法制备Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/C正极复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、同步热分析、扫描电子显微镜(SEM)表征合成材料的结构,利用充放电测试、循环伏安及交流阻抗测试系统地研究了碳包覆对材料电化学性能的影响.研究表明,合成的材料具有a-Na Fe O2层状结构且碳均匀包覆在Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2颗粒表面.相比于Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2,Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/C表现出更好的倍率性能和循环稳定性.电化学性能测试表明,碳表面修饰层增强了活性材料颗粒之间的电导性能,有效缓解电解液中HF对活性材料的腐蚀,降低电荷跃迁电阻(Rct),从而有效提高了材料的电化学性能.     

xLiMnPO_4·yLi_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料制备及电化学性能

采用固相法合成xLiMnPO4·yLi3V2(PO4)3(x/y=1:0、2:1、1:1和1:2)复合正极材料.利用X-射线衍射、扫描电镜、恒流充放电测试和循环伏安测试对材料物相、微观形貌和电化学性能进行表征.结果表明,复合材料中LiMnPO4和Li3V2(PO4)3两相共存;在2.4~4.8V电压范围,随着Li3V2(PO4)3含量的增加,复合材料放电容量逐渐增大.0.1C倍率下LiMnPO4·2Li3V2(PO4)3/C的放电容量达到147mAhg-1.复合Li3V2(PO4)3能显著改善LiMnPO4充放电可逆性.     

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。     

温度对硝酸盐体系液相燃烧合成产物LiMn_2O_4的影响

以硝酸锂和硝酸锰为原料,尿素为燃料,用液相燃烧合成方法制备尖晶石型LiMn2O4物质,考察了焙烧温度(300-800℃)和焙烧时间(0-48h)对产物的组成结构和晶粒大小的影响.实验结果表明,未焙烧产物中主晶相为LiMn2O4,但含有大量Mn2O3;在300-800℃焙烧时,温度越高,所得尖晶石型LiMn2O4的纯度越高、晶粒越大、晶粒发育越完整,焙烧温度≤600℃时焙烧时间对提高产物中LiMn2O4的纯度影响不大,产物颗粒为纳米级,但焙烧温度大于700℃时影响较大,产物颗粒增大,产物中Mn2O3的含量随焙烧时间增加减少的幅度较大,制备LiMn2O4燃烧产物的最佳焙烧温度为800℃,保温6h左右.但焙烧温度为800℃焙烧时间大于8h时,LiMn2O4会分解生成Mn3O4.     

液相燃烧合成LiMn_2O_4及其Mn平均价态的测定

以硝酸锂(锰)、醋酸锂(锰)、尿素和柠檬酸为原料,利用液相燃烧合成方法研究了两种不同酸根盐体系以及燃料尿素用量和柠檬酸对燃烧合成尖晶石型LiMn2O4的影响,并用氧化还原滴定法测定产物中Mn的平均化合价作为合成产物为LiMn2O4的辅证依据。XRD分析表明,液相燃烧合成可制备得尖晶石型LiMn2O4物质,锂和锰的醋酸盐体系燃烧合成LiMn2O4比硝酸盐体系好,燃料尿素比柠檬酸好;醋酸盐和尿素的燃烧体系可得纯相LiMn2O4产物,硝酸盐和尿素的燃烧体系中含有较多Mn2O3,但随尿素量增多,杂相Mn2O3的含量减少;产物LiMn2O4中Mn的价态为+3.5左右,与LiMn2O4中Mn的标准价态相同。     

磁性硅羟基磷灰石对锰离子废水的等温吸附研究

以Ca(NO3)2、(NH4)3PO4和正硅酸乙酯(TEOS)作为反应原料,常温下水热法制备磁性硅羟基磷灰石(简称Fe3O4@SiHAP)。利用比表面积仪、FTIR、SEM及XRD等对样品晶相、化学组成、形貌等进行分析,同时考察了该材料对模拟Mn2+废水的等温吸附行为。结果表明:Langmuir等温模型拟合Fe3O4@SiHAP对Mn2+的等温吸附实验数据,相关系数高达0.99,比Freundlich和Temkin模型更适合描述其吸附行为,最大吸附容量高达129.87mg/g。     

层状聚苯胺/氧化钒复合材料的可控制备及其储锂性能研究

V2O5被认为是一种有潜力成为商业锂离子电池电极的材料.本文合成了一种原位聚苯胺(PANI)插层V2O5复合材料以增强锂离子在材料中的脱/嵌能力.该复合材料V-O层的层间距显著增大(13.34?),为Li+的快速扩散提供了通道.同时,PANI本身的高导电性,提高了V2O5/PANI复合材料的电子电导率,V2O5/PANI复合材料的储锂性能也得到改善.在1 A·g-1的电流密度下循环450圈,V2O5/PANI的比容量达到760.1 mAh·g-1.此外,该复合材料展现出高赝电容行为,具有较好的高倍率性能,在10 A·g-1的高电流密度下循环1600圈,依旧有261.0 mAh·g-1可逆比容量.     

四核锰配合物[Mn_4O_2(O_2CCH∶CHCH_3)_7(Me_2bipy)_2]ClO_4的合成与磁性质

本文用 [Mn3O( O2 CCH∶ CHCH3) 6 ( py) 3] Cl O4 和 4 ,4 —二甲基— 2 ,2 联吡啶在CH3CN溶液反应 ,合成了一个四核的锰配合物 [Mn4O2 ( O2 CCH:CHCH3) 7( Me2 bipy) 2 ]Cl O4。对化合物进行了元素分析及红外表征 ,在 2 ,2 - 30 0 K温度范围内测定了其变温磁化率 ,实验结果表明化合物存在反铁磁性交换作用     

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.