张熙贵
,
华黎
,
杨恩东
,
陈经坤
,
安仲勋
,
吴明霞
,
黄廷立
,
虞嘉菲
稀有金属材料与工程
采用改性的中和反应及热处理工艺合成了电化学电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2·xH2O),并以高导电性石墨板作集流体,研究了合成材料的电化学性能.实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助分散技术和表面分散剂.结果表明,合成材料的前驱体经175℃处理后,可获得大比表面积(218 m2/g)、蓬松状、深黑色无定形的高性能电极材料.循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(995 F/g at 1mV/s)和倍率特性;电化学交流阻抗(EIS)实验进一步证明了该材料具有较低的等效串联内阻(～25 mΩ),同时验证了材料的倍率特性良好.合成材料有望在国防及民用领域电化学电容器中得到潜在应用.
关键词:
电化学电容器
,
无定形水合二氧化钌
,
改性中合反应
,
石墨板集流体
,
倍率特性
邓龙征
,
吴锋
,
高旭光
,
杨智伟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.009
磷酸铁锂基锂离子电池由于具有高的安全性能和优异的循环性能是新能源领域的研究热点.而磷酸铁锂材料本身导电性差,在实体电池制作过程中容易出现内阻较大和倍率性能不佳等问题,因此需要研究导电添加剂组成对电池性能的影响.本文用商业化的LiFePO4、石墨和电解液为主要原料,以碳纳米管(CNT)和导电碳黑(Super P)为导电添加剂,制作了20 Ah容量兼倍率型的磷酸铁锂软包电池.扫描电镜(SEM)分析测试表明导电碳黑Super P和CNT分散均匀,可与磷酸铁锂颗粒形成点和线的接触,进而可以提供更多的附加导电通路.应用该复合导电添加剂所制作的磷酸铁锂动力电池具有1.0 mΩ内阻,电池首次效率在91％以上,正极材料克容量0.5C发挥到146.32 mAh.g-1,9C/1C接近100％,倍率性能优异,电芯经过2165周循环电池容量保持率为91.78％,循环性能优秀;而使用常规导电碳SP+ KS-6的分容比容量是139.06 mAh·g-,电池内阻均值为3.25 mΩ,电芯经过2003次循环,容量保持率为87.63％.经过优化实验条件,正极中添加3％SP+ 1％ KS-6+ 1％CNT复合导电剂的电芯整体性能最佳.
关键词:
磷酸铁锂电池
,
碳纳米管
,
倍率性能
,
循环寿命
王茂
,
汪渊
稀有金属材料与工程
提出利用氦渗透法优化LiFePO4材料的结晶生长过程,达到提高材料电化学性能的目的.采用磁控溅射法制备含氦LiFePO4薄膜电极,利用扫描电镜观察样品的微观形貌,发现样品表面与截面皆呈现多孔结构.用X射线衍射仪分析含氦LiFePO4薄膜电极的晶体结构.结果表明,氦渗入薄膜后显著增强了材料在29.81°的衍射峰强度,而此处正对应了锂离子在LiFePO4材料中的扩散路径([010]方向).这表明含氦LiFePO4薄膜中存在有利于材料脱锂/嵌锂的结晶择优生长取向,会导致薄膜电极电化学性能的提高.
关键词:
结晶生长取向
,
LiFePO4
,
氦
,
倍率性能
班丽卿
,
庄卫东
,
卢华权
,
尹艳萍
,
王忠
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.022
过渡金属(Ni,Co,Mn)氧化物、氢氧化物或碳酸盐前驱体与锂盐经高温焙烧形成的固溶态层状锂镍钴锰氧化物正极材料,具有高放电比容量、低成本等一系列优点,成为研究的热点,并开始广泛应用.然而锂镍钴锰氧化物正极材料在安全性、循环性等方面仍需改善,尤其是在高电压、高温度和高倍率下的充放电性能有待进一步提高.很多研究结果已证明表面包覆和体相掺杂是改善正极材料电化学性能的有效方法.通过表面包覆改性可阻止电极材料与电解液的直接接触,抑制循环过程中HF对电极材料的侵蚀,减少电极材料与电解液的副反应,降低电池在充放电过程中的电荷转移电阻,可进一步提高材料的高倍率电化学性能;而引入掺杂离子可以提高晶体晶格能,稳定材料结构,可提高材料的循环性能.本文对锂镍钴锰氧化物正极材料表面包覆和掺杂的研究现状进行了较全面的分析和总结,并对今后的研究方向提出展望.
关键词:
锂镍钴锰氧化物
,
表面包覆
,
掺杂
,
改性
,
循环性能
,
倍率性能
邱彩霞
,
袁中直
,
刘玲
,
程思洁
,
刘金成
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12525
以Ti(OC4H9)4、CH3COOLi·2H2O和GeO2为原料,采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型Li4Ti5-xGexO12(x=0、0.05、0.1、0.15)电极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)以及交流阻抗对材料进行结构、形貌及电化学性能表征.研究结果表明,适量Ge4+掺杂不会改变Li4Ti5O12的尖晶石结构,但对其颗粒尺寸和形貌均产生影响.由于掺Ge4+后样品的颗粒尺寸减小,使得Ge4+掺杂Li4Ti5O12倍率性得到不同程度的提高.其中Li4Ti4.9Ge0.1O12显示出较好的倍率性和循环稳定性,0.2C下的首次放电容量为172.43 mAh/g,5C下循环100次后比容量为140.62 mAh/g,容量保持率为97.3％.
关键词:
锂离子电池
,
Li4Ti5O12
,
Ge4+掺杂
,
倍率性
于志辉
,
寇艳娜
,
汪夏燕
,
夏定国
,
宿婷婷
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.004
以钛掺杂介孔二氧化硅SBA-15为前驱体,用镁热还原法制备多孔硅/硅钛合金复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)等方法对复合材料进行表征;利用恒电流充放电对复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能进行分析.结果表明,多孔结构为体积膨胀提供了缓冲空间,硅钛合金的存在起到支撑骨架的作用,同时一定程度上改善了负极材料的导电性,多孔硅/硅钛合金复合材料具有较好的循环稳定性,0.1C循环50圈后可逆容量为801 mAh/g,倍率性能也较单质硅材料大大提高,1C倍率下放电容量为618.9 mAh/g.
关键词:
多孔硅/硅钛合金
,
负极材料锂离子电池
,
循环稳定性
,
倍率性能
