唐艳
,
郭孝东
,
聂翔
,
钟艳君
,
钟本和
,
刘恒
,
文嘉杰
中国有色金属学报
以有机-水为混合溶剂,采用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电以及循环伏安(CV)测试等方法,研究产物的结构形貌及电化学性能.结果表明:溶剂对材料的晶型结构没有影响,对颗粒的形貌影响较大；以1,2-丙二醇-水为溶剂的样品呈薄片状和针状；在3.0～4.5 V电压范围内,Li3V2(PO4)3/C的0.1C首次放电比容量为132.89 mA·h/g,10C首次放电比容量达125.42 mA·h/g,循环700周后容量保持率为95.79％,具有良好的倍率性能与循环性能；而在3.0～4.8 V电压范围内倍率性能较差.
关键词:
Li3V2(PO4)3
,
锂离子电池
,
正极材料
,
溶胶-凝胶法
,
有机-水混合溶剂
郭孝东
,
钟本和
,
宋杨
,
唐艳
,
赵浩川
稀有金属材料与工程
研究碳含量对Li3V2(pO4)3正极材料的晶型结构、晶格参数、密度、颗粒平均粒度等性质的影响.发现无定型的碳不会影响Li3v2(PO4)3正极材料的晶型结构和晶格参数,但对材料颗粒大小和密度等有较大影响,随着碳含量的增加,材料的平均粒度和密度都呈变小趋势.将材料装配成CR2032扣式电池进行充放电循环性能测试表明,碳含量对材料的电化学性能有较大影响.进行小电流充放电循环时,随着碳含量的增加,材料的电化学性能逐渐提升,碳含量为10%时到达最佳;高倍率放电时则要求材料具有更高的碳含量.
关键词:
磷酸钒锂
,
正极材料
,
碳含量
,
影响
郭孝东
,
刘恒
,
吴德桥
,
钟本和
材料导报
分别介绍了可以作为锂离子二次电池正极材料的几种磷酸根聚阴离子过渡金属锂盐的研究近况,着重分析了磷酸亚铁锂和磷酸钒锂的现状.LiFePO4为橄榄石结构,具有较高开路电压、高理论容量、电压平台稳定、环境友好等优点,但电子导电率和离子传导率低制约了它的应用,介绍了解决磷酸亚铁锂两低问题的方法;磷酸钒锂为NASCION结构,理论容量比磷酸亚铁锂高,具有一定的研究价值,介绍了磷酸钒锂的制备方法,认为磷酸钒锂最主要的问题是稳定性不高.指出当前锂离子二次电池正极材料应该加快磷酸亚铁锂的工业化进程,加速磷酸钒锂的研究步伐,同时不放松其他更新正极材料的开发.
关键词:
锂离子二次电池
,
正极材料
,
聚阴离子磷酸盐
宋杨
,
钟本和
,
刘恒
,
郭孝东
材料导报
概述了多种合成LiFePO4的方法,主要有高温固相法、机械化学法、微波加热法等固相合成方法和溶胶-凝胶法、共沉淀法、乳化干燥法、喷雾干燥法、水热法等液相合成方法.固相法具有操作简单、工艺流程短等特点,但其反应控制条件比较苛刻,批次稳定性差;液相法反应控制条件相对温和,批次稳定性较好,其中水热法具有原料来源广泛、能耗低等优点,工业化前景较好,值得进一步研究.
关键词:
磷酸亚铁锂
,
合成方法
,
水热法
郭孝东
,
赵浩川
,
唐艳
,
文嘉杰
,
钟本和
功能材料
分别采用"物理混合法"和"化学混合法"制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料.对两种材料进行了晶型结构、碳含量、粒径分布、表观形貌及表面碳元素、导电率等分析测试,发现采用"物理混合法"制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料时,对材料的结晶度产生一定的影响,物理混合破坏了材料表面的碳包裹层,并造成部分材料颗粒的团聚;"化学混合法"制备出形貌较为规则、粒径较小、粒度分布窄的混合材料,材料结晶良好存在痕量的杂相,表面光滑、碳包裹情况良好."化学混合法"制得的材料导电率大于"物理混合法"制得的材料.充放电循环性能测试表明,采用"化学混合法"制备的材料具有优良的电化学性能,0.1C放电容量达到194.5mAh/g,20C放电容量仍有85mAh/g且循环稳定性均较好;1C进行1000次循环之后仍然保持120mAh/g的容量,具有较高的实用价值.因此"化学混合法"是制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料的优选方法.
关键词:
磷酸亚铁锂
,
磷酸钒锂
,
混合材料
,
物理混合法
,
化学混合法
钟艳君
,
钟本和
,
郭孝东
,
宋杨
,
唐艳
材料导报
综述了掺碳改性技术在锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)各种合成工艺路线中的研究进展,总结了掺碳的碳源种类.掺碳改性对LiFePO4电导率的提高起到了重要作用,使材料电性能得以提高,是目前改善LiFePO4性能最具实效性的途径.随着LiFePO4材料的研究与应用日趋成熟以及各种新型材料制备技术的发展,LiFePO4掺碳改性技术、掺碳碳源的种类等相关问题的探索将向更广阔的空间拓展.
关键词:
正极材料
,
LiFePO4
,
掺碳
,
改性
任成军
,
钟本和
功能材料
载玻片上浸涂一层常温常压合成的SiO2溶胶后再浸涂TiO2溶胶制备预涂SiO2的TiO2薄膜光催化剂,结果发现浸涂一层SiO2会诱导金红石相TiO2生成,并使TiO2光催化活性提高71.75%,但预涂二层SiO2的TiO2薄膜仅有锐钛型且光催化活性较纯TiO2薄膜降低.这说明适量金红石型/锐钛型的混晶型TiO2具有更好的光催化活性.对TiO2微结构分析显示,TiO2薄膜点阵应变越大,薄膜光催化性能越好.X射线光电子能谱研究表明,预涂一层SiO2的TiO2薄膜Ti3+含量较纯TiO2薄膜高,预涂二层SiO2的TiO2薄膜Ti3+含量较纯TiO2薄膜低.扫描电镜分析说明,预涂SiO2的TiO2薄膜表面颗粒粒径较纯TiO2薄膜更小,薄膜颗粒粒径与光催化活性不是简单的一一对应关系.
关键词:
TiO2薄膜
,
预涂SiO2
,
光催化活性
,
微结构
陈明哲
,
郭孝东
,
钟本和
,
闫慧敏
,
张继斌
,
刘俊
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130656
以喷雾热解法制备出了能量密度高,电化学性能优异的LiCr0.2Ni0.4Mn1.4O4正极材料。采用热重分析、X射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗等手段进行了测试与表征,并且在现有市售高电压电解液耐受条件下,对不同截止电压(3.6~5.0 V,3.6~5.2 V)的电化学特性做了详细的研究。结果表明：此法所得材料峰形尖锐结晶良好,且无杂质相生成,粒度分布较为均一,为微米-亚微米级颗粒。在5.2 V充电截止电压下,0.5C倍率下首次放电容量高达142.9 mAh/g,且0.5C及1C下二者的能量密度均在600 Wh/kg以上。当截止电压为5.2 V,放电深度增大,低倍率比容量提高,但大倍率容量,循环稳定性及放电电压工作平台下降均较为明显。
关键词:
喷雾热解
,
尖晶石LiCr0.2Ni0.4Mn1.4O4
,
截止电压
,
电化学性能
