曹笃盟
,
李志友
,
周科朝
材料导报
综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展.针对正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关.可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性.
关键词:
锂离子电池
,
热稳定性
,
正极材料
曹笃盟
,
李志友
,
周科朝
材料导报
目前锂离子电池正极材料的研究主要集中在过渡金属氧化物上,其中Li1+xV3O8成为了最具有发展前景和研究较多的正极材料之一.为了提高其电化学性能,人们开展大量的研究来对其进行改性处理.从电化学性能的角度出发,针对合成技术、离子取代、引入第二相和颗粒形貌处理等方面对Li1+xV3O8进行的改性研究和现状进行了详细的综合评述,并对各种改性机理进行了阐述.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
Li1+xV3O8
,
改性
,
取代
李志友
,
曹笃盟
,
周科朝
稀有金属材料与工程
迄今为止VO2一共有6种晶型,包括VO2(A),MO2(B),MO2(C),VO2(M)和VO2(R)等.尽管目前发展了众多不同的技术方法制备VO2薄膜,但是很少有制备VO2超细粉末的简便方法.本文结合作者的研究工作,综述了二氧化钒粉末的合成技术,如:传统的固相方法、热解法、软化学方法、水热法、溶胶-凝胶法和激光诱导气相沉积法等,比较了各种技术的优缺点并提出了将来有关合成技术可能的研究方向.
关键词:
二氧化钒粉末
,
合成技术
,
综述
周科朝
,
曹笃盟
,
李志友
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.019
以NH4VO3, Li2CO3为原料, 无水乙醇为介质, 采用一种新的固相法合成了Li1+xV3O8.运用TG/DSC, XRD, SEM等手段进行了表征, 测量了Li1+xV3O8的高温电导率, 求出了电导活化能;并研究了Li1+xV3O8的热稳定性.制备的Li1+xV3O8的形状为棒状和条状, 长端约10 μm, 短端约5 μm.热分析结果表明, 其结构不随温度改变而改变, 直到628 ℃熔化.在500 ℃时, 当电流密度为100 mA·cm-2时, Li1+xV3O8的峰值电压为2.77 V, 终止电压为1.8 V时, 比容量为198 mAh·g-1.室温～550 ℃, Li1+xV3O8的电导率和温度的关系式为lnσ=1.505～2.141×103/T, 说明在该温度区间Li1+xV3O8具有始终如一的电子跃迁机构, 其电导活化能为0.185 eV.
关键词:
Li1+xV3O8
,
合成
,
电化学
,
高温电导率
,
热稳定性
曹笃盟
,
李志友
,
周科朝
功能材料
采用焙烧前驱体的方法制取了Li1+xV3O8粉末,对制备的Li+xV3O8进行了化学嵌锂.采用原子吸收光谱分析锂含量,利用XRD、SEM分析嵌锂过程中产物的晶体结构和颗粒形貌,对烧结前驱体和嵌锂样品进行了TG和DSC分析.结果表明:随着嵌锂时间的延长,嵌入到Li+xV3O8基体中的锂就越多,锂的嵌入速度则越来越慢.随着嵌锂的进行,LiV3O8的峰值逐渐减弱,同时出现新相Li4V3O8的峰.锂化产物随锂含量的升高熔化温度略微有所提高,熔化时吸收的热量也有所增加.这可能是由于Li+的嵌入使得Li+xV3O8结构得以改变以及晶粒、颗粒发生的变化综合作用的结果.
关键词:
Li1+xV3O8
,
化学嵌锂
,
热稳定性
,
热电池
曹笃盟
,
李志友
,
周科朝
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了Li1+xV3-yMyO8(M=Mo,P;0≤y≤0.4),研究了不同Mo和P含量对Li1+xV3O8相的影响,并首次对其进行了高温阴极放电性能的研究.结果表明:Mo和P掺杂量分别为y≤0.2和y＜0.2时可获得纯Li1+xV3O8相;Mo掺杂使Li1+xV3O8峰值电压提高0.3 V,比容量提高25%,嵌入的Li+量最高可达x=3.8;P掺杂(y≤0.20)对Li1+xV3O8的峰值电压和比容量影响较小.化学嵌锂实验也证实掺杂后的材料具有更快的Li+嵌入速度.
关键词:
Li1+xV3O8
,
热电池
,
掺杂
,
比容量
李志友
,
曹笃盟
,
周科朝
稀有金属材料与工程
迄今为止VO2一共有6种晶型,包括VO2(A),MO2(B),MO2(C),VO2(M)和VO2(R)等.尽管目前发展了众多不同的技术方法制备VO2薄膜,但是很少有制备VO2超细粉末的简便方法.本文结合作者的研究工作,综述了二氧化钒粉末的合成技术,如:传统的固相方法、热解法、软化学方法、水热法、溶胶-凝胶法和激光诱导气相沉积法等,比较了各种技术的优缺点并提出了将来有关合成技术可能的研究方向.
关键词:
二氧化钒粉末
,
合成技术
,
综述
李志友
,
曹笃盟
,
周科朝
中国有色金属学报
合成V2O5-V2O3-Li2O体系的3种化合物LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2,并以其作为热电池正极活性物质、锂硼合金为负极、LiCl-KCl为电解质进行500 ℃、100 mA/cm2的放电实验,研究该正极活性物质在放电中的物相转变过程,同时对V2O5、β-Li0.3V2O5、VnO2n+1和VnO2n-1的放电反应进行分析.结果表明,LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2均进行分解式放电反应,生成LiV2O5、Li3VO4、V2O3和LiVO2等物相.分析认为V2O5和β-Li0.3V2O5可能出现嵌入反应直至转变为γ-LiV2O5,再由γ-LiV2O5进行放电,VnO2n+1和VnO2n-1放电最终也将生成Li3VO4和V2O3.γ-LiV2O5和VO2放电过程中V4+歧化反应产生Li3VO4相和V2O3相,Li3VO4相较差的电子导电性使正极材料失去快速放电能力.
关键词:
钒氧化物
,
锂钒氧化物
,
正极
,
热电池
