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葡萄糖酸亚铁原位碳化LiFePO4/C的制备及电化学性能研究

李杏恩 , 任丽 , 王芳芳 , 韩杨

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.017

以葡萄糖酸亚铁为碳源和部分铁源,采用固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料。利用 XRD和SEM对所得样品进行了结构与形貌表征。以 LiFe-PO4/C作锂二次电池正极组装电池,用电化学工作站和充放电测试系统对样品进行电化学性能测试。当碳包覆量为4.75%,650℃烧结10h 时所制备的 LiFe-PO4/C复合材料在0.1、0.2和1C倍率下最高放电比容量分别为161.6、147.2和123.3mAh/g。1C 倍率下经50次循环材料的放电比容量无衰减。实验结果表明,由于葡萄糖酸根和铁离子之间较强的化学键,阻止了葡萄糖酸根热解过程中在材料内部的不均匀扩散,其热解后在材料颗粒表面形成均匀导电碳层,并在颗粒之间形成丝状无定形碳,有效抑制了晶粒的生长,提高了活性物质利用率,形成了完整的导电网络,增强了材料的综合电化学性能。

关键词: 锂二次电池 , LiFePO4/C , 固相反应法 , 葡萄糖酸亚铁

锂离子电池正极材料Li_1+xV₃O₈的合成及性能研究

高剑 , 姜长印 , 应皆荣 , 万春荣

无机材料学报

研究了一种新型制备锂离子电池正极材料Li_1+xV₃O₈的工艺方法.以NH₄VO₃为原料,通过淬火法制备出V₂O₅溶胶,加入LiOH溶液后,通过喷雾干燥法制备球形前驱体,再通过一定的热处理即制得锂离子电池正极材料Li_1+xV₃O₈.试验中,进行了前驱体的DTA/TGA分析;对产物进行了XRD、SEM及电化学性能测试研究.结果表明,经过350℃热处理24h后得到的样品颗粒细小、呈球形、粒径分布均匀、结晶度好,并且还表现出很好的电化学性能,其首次放电比容量高达378mAh·g^-1,经过10次充放电循环后,其放电比容量为312mAh·g^-1.

关键词: 锂离子电池 , Li_1+xV₃O₈ , quencher , spherical

掺杂球形Li_1+xV₃O₈的制备及其电化学性能研究

高剑 , 姜长印 , 应皆荣 , 万春荣

无机材料学报

采用溶胶.凝胶和喷雾干燥相结合的方法合成了掺杂Mn和Co的球形Li_1+xV₃O₈ 材料.选取Mn和Co作为掺杂元素,并且通过实验确定掺杂的量以1％为最佳.考察了不同 热处理温度对掺杂Li_1+xV₃O₈晶体结构与电化学性能的影响.对掺杂后的样品进行了XRD、 SEM及电化学性能测试研究.结果表明,掺杂对样品的形貌和结构没有产生影响,350℃热 处理温度下制备的掺杂Li_1+xV₃O₈样品在常温下的循环性能有了较大的改善,其中掺Co后 的样品性能改善最为显著.

关键词: 锂离子电池 , Li_1+xV₃O₈ , doping , spherical

氧化镍/碳@碳纳米管负极材料的制备及储锂性能

周佳盼 , 米红宇 , 王吉德 , 崔青霞 , 仲佳亮

稀有金属材料与工程

将核壳的聚吡咯基的碳@碳纳米管(C@CNT)与纳米片组装的氧化镍(NiO)微球结合,制备了一种多孔的锂离子电池负极材料(NiO/C@CNT),该材料(NiO/C@CNT)与纯的NiO和NiO/CNT相比,其容量值和循环稳定性能明显提高.在50 mA·g-1的电流密度下,经过20次循环后,其可逆容量达到573 mA·g-1,容量保持率为68.6％.这些性能的提高是由于核壳结构的C@CNT的导电缓冲性引起的.C@CNT具有诸如多孔结构、大比表面积、高电化学活性、高电子导电性和良好的浸润性等许多优点,这些优点有利于避免电极材料显著的体积变化,因此在锂嵌入和脱出过程中可减少电极容量衰减并提高传质速率.

关键词: 氧化镍微球 , 碳@碳纳米管 , 可逆容量 , 锂离子二次电池

电化学法聚吡咯膜作锂二次电池正极的电池性能

任丽 , 陈晓凤 , 马建江

高分子材料科学与工程

以电化学法制备的聚吡咯膜作正极,组装锂/聚吡咯(PPy)二次电池.运用CHI650B电化学工作站和LAND电池测试系统对电池性能进行测试和表征.结果表明,当充放电电流为0.05 mA,正极片成型压力为10 MPa时,电池的放电比容量和库仑效率随循环次数增加而缓慢增大,经过60个循环后放电比容量达到36 mAh/g,库仑效率为100%.电池的循环伏安曲线存在明显的氧化还原峰,且峰电流很大,说明PPy正极材料的氧化还原可逆性很好.采用电化学阻抗谱分析了电池的内部作用机理,为进一步提高电池综合性能提供理论依据.

关键词: 电化学法 , 聚吡咯膜 , 锂二次电池 , 正极

锂离子电池负极材料球形Li₄Ti₅O₁₂的合成及性能研究

高剑 , 姜长印 , 应皆荣 , 万春荣

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00176

研究了一种制备锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂的新工艺. 以TiCl₄为原料, 水解制备出Ti⁴⁺溶液, 通过“外凝胶”法制备出球形前驱体, 与Li₂CO₃按计量比混合均匀, 再通过一定的热处理后制备了锂离子电池负极材料球形Li₄Ti₅O₁₂. 采用XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段考察了不同热处理温度对产品性能的影响. 结果发现, 经过800℃热处理16h后得到的产品颗粒呈球形、
流动性好、粒径分布均匀、结晶度好; 产品具有较高的振实密度, 达到1.8g/cm³; 并且还表现出较好的电化学性能, 在1～3V之间充放电, 其首次放电比容量高达160.7mAh﹒g^-1, 经过20次充放电循环后, 其放电比容量仍有150.2mAh﹒g^-1. 研究表明该方法是一种适合制备高密度高活性Li₄Ti₅O₁₂材料的工艺方法.

关键词: 锂离子电池 , Li4Ti5O12 , tap-density , spherical

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