蒋波
,
杨改
,
蔡飞鹏
,
王波
,
胡素琴
,
王建梅
,
崔文甲
稀有金属材料与工程
磷酸铁锂(LiFePO4)是一种非常有应用前景的锂离子电池正极材料,化学沉淀法是制备这种材料的理想方法.本文从不同的前驱体合成路线角度出发,针对金属离子掺杂和表面碳包覆这两种改性手段,对化学沉淀法制备LiFePO4正极材料国内外的研究进行综述,对当前研究过程中存在的问题和未来的研究方向进行了评论和展望,为LiFePO4正极材料的研究提供了参考.
关键词:
化学沉淀法
,
锂离子电池
,
磷酸铁锂
,
正极材料
王建梅
,
蔡飞鹏
,
杨改
,
王波
,
胡素琴
稀有金属
以C2H2为碳源,Fe为催化剂,纳米FePO4为原料,采用催化化学气相沉积法(CCVD)合成多孔LiFePO4/C正极材料.经BET、SEM、CHON有机元素分析仪、XRD等手段对复合材料进行结构分析表征.结果表明,该复合材料具有连续贯通的三维导电网络结构,大的比表面积以及多重孔隙的类球形结构,含碳量为4.42％(质量分数),低于传统碳热还原法所制备的材料.电化学测试表明,该材料在0.1、1、5、10C倍率下,放电比容量分别为147,141,126,110 mAh·g-1,高倍率充放电性能大大提高,另外,该材料1C循环80次后,放电比容量基本没有降低,显示了良好的循环稳定性能.
关键词:
催化化学气相沉积
,
LiFePO4
,
掺碳
,
流化床
于勇
,
蔡飞鹏
,
周力行
,
时铭显
工程热物理学报
本文将统一二阶矩两相湍流模型和颗粒动力学理论结合,推导并封闭了稠密两相流考虑颗粒间碰撞的统一二阶矩两相湍流模型.该模型用颗粒动力学理论模拟颗粒之间的碰撞,用各向异性的统一二阶矩模型考虑气相和颗粒相的湍流脉动,并用输运方程描述气固两相湍流之间的相互作用.最后用该模型对下降管中的气粒两相流动进行了模拟,模拟所得的沿径向颗粒浓度分布和速度分布与实验吻合较好,预报结果也反应出了颗粒雷诺应力的各向异性.
关键词:
二阶矩
,
稠密两相流
,
湍流模型
杨改
,
蔡飞鹏
,
蒋波
,
胡素琴
,
王波
,
王建梅
功能材料
磷酸铁锂(LiFePO4)由于具有低成本、无毒、热稳定性和循环性好的优势被认为是极有应用前景的锂离子电池正极材料,但材料本身的低电导率限制了其大规模应用.利用具有高电导率的碳纳米管对磷酸铁锂进行改性,可以显著提高正极材料的导电性.从不同的LiFePO4正极材料改性方法角度出发,综述了近几年MWCNTs改性LiFePO4正极材料国内外研究进展.多数研究者认为在LiFePO4正极材料中引入MWCNTs后,碳纳米管起到了连接正极材料颗粒的作用,所形成的高效电子传导三维网络显著改善了纯LiFePO4正极材料电导率差的缺陷.最后对MWCNTs改性LiFePO4正极材料研究中存在的问题进行了评述.
关键词:
碳纳米管
,
磷酸铁锂
,
改性
,
研究进展
秦显忠
,
杨改
,
马烽
,
蔡飞鹏
,
胡素琴
材料研究学报
以Fe(NO3)3·9H2O、H3PO4和稀氨水为原料,用控制结晶法制备FePO4·xH2O,研究了表面活性剂CTAB和PEG对Fe-PO4·xH2O材料的影响.再以Li2CO3、蔗糖和高温烧结后的FePO4为原料用碳热还原法制备了纳米LiFePO4/C复合材料.用SEM、XRD、充放电测试、循环伏安测试等手段对该复合材料进行表征,研究其电化学性能.结果表明:添加表面活性剂制备的LiFePO4/C复合材料纳米颗粒呈球形且团聚减少,提高了材料的倍率性能和循环性能,其中添加CTAB制备的LiFePO4/C材料的颗粒最小、分散性较好,0.1C时的首次放电比容量为159.8 mAh·g-1,10C倍率下比容量仍达到132.4 mAh·g-1.
关键词:
复合材料
,
控制结晶法
,
表面活性剂
,
碳热还原法
,
磷酸铁锂
秦显忠
,
杨改
,
高剑
,
蔡飞鹏
,
谭春晖
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150546
以聚丙烯酰胺(PAM)作为分散剂,采用液相控制结晶-碳热还原法制备LiFePO4/C正极材料,考察了PAM对LiFePO4/C正极材料性能的影响,采用热化学分析、X射线衍射、扫描电镜、碳含量分析和充放电测试等分析测试手段对材料进行表征.结果表明,将PAM溶于酸液中且添加量为1.5wt％时制备的LiFePO4平均粒径约为100 nm,颗粒分散较为均匀;该材料在0.1C、1C、2C、5C和10C倍率下首次放电比容量分别为153.8、142.5、138.4、128.7和124.3mAh/g,1C倍率下循环100次后容量保持率仍在99％以上;交流阻抗分析表明:1.5wt％PAM改性后的材料的各种阻抗值均降低,锂离子的导电速率提高了28倍.PAM改性后的LiFePO4/C正极材料的离子及电子导电性提高了,具有优良的倍率性能与循环性能,有利于大规模推广应用.
关键词:
聚丙烯酰胺
,
LiFePO4/C
,
正极材料
