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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
为解决LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料在高温下循环性能差的问题,本文通过固相法对材料进行锆掺杂改性,研究了不同掺杂量对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2晶体结构和电化学性能的影响。研究表明,当锆掺杂量为1% (x)时,可以降低LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2结构中的Li+/Ni2+离子混排,有助于材料电化学性能的提高,尤其是高温循环性能。在25 ℃、3.0-4.3 V下, Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)0.99Zr0.01O2在1C循环95次后容量保持率为92.13%,优于未掺杂样品(87.61%)。在55 ℃下, Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)0.99Zr0.01O2在1C循环115次后容量保持率仍有82.96%,远高于未掺杂样品(67.63%)。因此,少量锆掺杂对提升LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的高温循环性能有积极作用。  相似文献   

2.
采用共沉淀-高温固相烧结的方法合成了富镍正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(简称NCM622),通过X射线粉末衍射(XRD)/Rietveld精修法、扫描电子显微镜(SEM)及电化学测试,对不同温度下合成材料的结构、形貌、电化学性能进行表征. 结果表明,800℃下,NCM622阳离子混排程度最低(~1.97%),首圈库伦效率高达92.2%,100圈容量保持率为81.4%.  相似文献   

3.
郑卓  吴振国  向伟  郭孝东 《化学学报》2017,75(5):501-507
采用碳酸盐共沉淀-高温固相法制备得到了颗粒平均尺寸约5 μm振实密度为2.1 g·cm-3的均匀微球形高镍LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料.X射线衍射(XRD)分析和透射电镜(TEM)结果表明这种微球状LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料具有完善的层状α-NaFeO2结构,过渡金属层原子呈[√3×√3]R30°排布.电化学性能测试结果证实了该材料具有优异的循环稳定性和高倍率性能.具体而言,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后的放电比容量为150 mAh·g-1,容量保持率为94.6%,在30C的超高倍率下,放电比容量还能达到96 mAh·g-1.同时,该材料的储能能力也非常突出,在0.1C时比能量密度为687.83 Wh·kg-1(体积能量密度为1444.45 Wh·L-1),在30C时仍达335.27 Wh·kg-1(体积能量密度为704.07 Wh·L-1),非常有潜力应用于商业化高能量密度锂离子电池.  相似文献   

4.
以醋酸盐为原料, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂, 通过水热合成-高温烧结的方法制备高镍三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2. 结果表明, 适量分散剂CTAB的加入可有效调节材料的颗粒形貌尺寸, 降低锂镍混排, 改善材料的电化学性能. 加入2%(质量分数) CTAB时, 制备的电池材料具有完整有序的层状结构, 且颗粒均匀分散, 具有最佳的循环性能和高低温性能. 该材料在室温及倍率1C下循环100次后, 容量保持率为88.5%. 在?20, 25和55 ℃条件下及倍率0.1C充放电时, 首次放电比容量分别为60.3, 168.5和207.2 mA·h/g.  相似文献   

5.
采用草酸盐共沉淀法制备了钠掺杂改性的Li0.98Na0.02Ni0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散谱(EDS)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了研究.结果表明,掺钠后的材料具有更完善的α-NaFeO2结构(空间群为+/Ni2+阳离子混排和更大的Li层间距,易于Li+在晶格中的快速脱嵌迁移.电化学性能测试结果证实掺钠样品具有优异的循环稳定性和高倍率性能,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后,放电比容量仍为146 mA·h/g(容量保持率为95.4%),在0.1C,0.2C,0.5C,1C,3C,5C,10C和20C时的放电比容量分别为181,168,162,155,143,136,126和113 mA·h/g.  相似文献   

6.
金属锂电池被认为是具有良好前景的下一代高能量密度电池。然而,传统的碳酸酯类电解液与锂的亲和性差,在循环过程中由于锂枝晶的生长和固体电解质膜(SEI)的不稳定导致金属锂电池性能快速衰减。采用1.2 mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)/二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)/氟代碳酸乙烯酯(FEC)/碳酸二乙酯(DEC),并添加了双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)作为电解液,对其在LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2/40 μm-Li(单位面积上负/正极材料的实际容量的比N/P=2.85)电池中的电化学性能进行了研究。LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2/40 μm-Li电池表现出优异的循环稳定性(循环120圈后,容量保持率>93%)和倍率性能(3C倍率下放电比容量为110 mA·h/g)。良好的电化学性能主要归因于该电解液可以在金属锂表面形成致密且稳定的SEI,并抑制锂枝晶的产生。  相似文献   

7.
LiNi0.3Co0.7O2的结构及其锂电池行为的研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用XRD、XPS、CV等方法研究了LiNi0.3Co0.7O2的结构及其锂电池行为。结果表明:LiNi0.3Co0.7O2具有六方晶系空间群结构,其晶胞参数a=0.2826nm,c=1.4130nm;其表面存在Li2O;Li+在其中的化学扩散系数为1~7×10-8cm2·s-1;其锂电池在4.30~3.00V间放电容量可达120~140mA·h·g-1,放电机理为Li+在其中进行两步嵌入反应。  相似文献   

8.
杜柯  周伟瑛  胡国荣  彭忠东  蒋庆来 《化学学报》2010,68(14):1391-1398
以LiOH•H2O, Ni2O3, Co3O4和MnO2为原料, 经过机械活化后在空气气氛下经高温烧结, 合成了锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2. 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征. 结果表明, 900 ℃下烧结10 h后可获得晶粒细小均匀的层状Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2材料, 并具有良好的电化学性能, 在室温下以60 mA/g的电流充放电, 首次放电比容量可达到248.2 mAh/g, 循环50次后放电比容量为239.4 mAh/g, 容量保持率为96.45%. 测试了该材料的高低温循环性能.  相似文献   

9.
通过共沉淀法制得类球形锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,并用非水相共沉法对其进行CoAl2O4包覆得到LNCMO(x). 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)和透射电子显微术(TEM)测试材料的结构和观察材料形貌. 结果表明,CoAl2O4在材料表面形成8 nm均匀包覆层,未改变主体材料的结构. 电化学性能测试表明,1%(by mass)CoAl2O4包覆量的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料(LNCMO(1))高充电电压(3.0 ~ 4.6 V,150 mA·g-1)100周期循环放电容量保持率为93.7%(无包覆LNCMO(0)保持率为74.4%);55 °C高温100周期循环容量保持率为77%(无包覆LNCMO(0)保持率17%). XRD和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测试表明,CoAl2O4包覆的LNCMO(x)材料可有效地减缓材料中Mn离子在电解液的溶解,提高材料结构稳定性和热稳定性.  相似文献   

10.
将氢氧化物共沉淀法制备的(Ni1/3Co1/3Mn1/3)(OH)2在500℃热处理5 h得到具有尖晶石结构、纳米尺寸的氧化物M3O4(M=Ni1/3Co1/3Mn1/3).将其与LiOH及不同量的纳米MgO混合均匀,并在850℃热处理24 h制备了Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1/xMgxO2(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)正极村料.随着Mg掺杂量的增大,正极材料的晶胞参数增大;少量的Mg掺杂增大了锂离子的扩散系数,而过度掺杂却使锂离子扩散系数有所降低,其中Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.98Mg0.02O2的锂离子扩散系数最大,其脱出和嵌入扩散系数分别为DLi-dein=29.20×10-11cm2·S-1和DLi-in=4.760×10-11cm2·s-1;其以3C倍率充放电的平均放电比容量为139.3 mAh·g-1,比未掺杂的原粉约高9.5 mAh·g-1;另外其循环性能也得到了大幅度改善.  相似文献   

11.
A well-ordered and spherical LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material was successfully synthesized from Ni and Mn concentration-gradient precursors via co-precipitation. The crystal structure, morphology and electrochemical properties of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive spectroscopy, and charge-discharge tests. The material delivered an initial discharge capacity of 174.3 mAh/g at 180 mA/g (1 C rate) between 2.8 and 4.3 V and more than 93.1% of that was retained after 100 cycles. In addition, it also exhibited excellent rate capability, high cut-off voltage and temperature performance.  相似文献   

12.
In this work, we present a new design for a surface protective layer formed by a facile aqueous solution process in which a nano-architectured layer of LiFePO4 is grown on a Li-rich cathode material, Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2. The coated samples are then calcined at 400 or 500℃ for 5 h. The sample after calcination at 400℃ demonstrates a high initial columbic efficiency of 91.9%, a large reversible capacity of 295.0 mAh·g-1 at 0.1 C (1 C=300 mA·g-1), and excellent cyclability with a capacity of 206.7 mAh·g-1after 100 cycles at 1 C. Meanwhile, voltage fading of the coated sample is effectively suppressed by protection offered by a LiFePO4 coating layer. These superior electrochemical performances are attributed to the coating layer, which not only protects the Li-rich cathode material from side reaction with the electrolyte and maintains the stability of the interface structure, but also provides excess reversible capacity.  相似文献   

13.
王恩通  杨林芳 《应用化学》2022,39(8):1209-1215
以LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)为研究对象,通过共沉淀法制备了不同F物质的量分数(0%、1%、3%、5%)的LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)三元正极材料(NCM),通过对NCM材料的晶格结构、微观形貌、电化学性能进行分析,结果表明:F掺杂后提高了NCM材料的结晶度,降低了阳离子混乱程度,适量的F掺杂有助于减小NCM三元正极材料的尺寸和提高均匀性,F的掺杂还能够降低NCM三元正极材料的极化现象,初始放电比容量随着F的掺杂含量升高呈现出先升高后降低的趋势,循环性能随着F的掺杂得到了提高,F掺杂物质的量分数为3%的NCM三元正极材料初始放电比容量167.2 mA·h/g,容量保持率达到98.5%,阻抗较小,电化学性能最优。  相似文献   

14.
In this work, P2-Na0.6[Mg(II)0.3Mn(IV)0.7] O2 with inoxidizable elements (Na+, Mg2+ and Mn4+) except O2- was synthesized and investigated, which exhibited high reversible capacity (~210 mAh/g) with highly reversible ARR characteristic.  相似文献   

15.
以硫酸锰、硫酸镍、硫酸钴为原材料、NaOH和氨水分别为沉淀剂和络合剂,采用共沉淀法制备三元正极材料前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2. 探究了搅拌速度对造核颗粒形貌和晶核流量、氨水流量、浆料返流、搅拌桨对晶体结构、前驱体形貌、粒度及其粒度分布的影响. 物理表征结果表明,搅拌速度300 r•min-1时,生成的晶核聚集成球形或类球形,分散性好,颗粒粒径4~5 μm;在造核金属液流量0.4L•h-1,生长金属液流量1.72 L•h-1,搅拌桨为推进式时,产物为单一相的β-Ni(OH)2层状结构,粒度D50为6~7 μm,振实密度≥2.0 g•cm-3,比表面积6~10 m2•g-1;电化学测试结果表明,在3.0~4.25 V电压范围内,0.2 C时,其首次放电容量为149.7 mAh•g-1,循环100次后,容量保持率为94.09 %;产物满足高端三元正极材料厂家需求. 多釜串联工艺简单有效,具有可行性,有望用于三元正极材料前驱体的规模生产.  相似文献   

16.
运用共沉淀和元素化学沉积相结合的方法,制备出了具有Ag/C包覆层的层状富锂固溶体材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2.通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、恒流充放电、循环伏安(CV),电化学阻抗谱(EIS)和X射线能量散射谱(EDS)方法,研究了Ag/C包覆层对Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2电化学性能的影响.结果表明,Ag/C包覆层的厚度约为25 nm,Ag/C包覆在保持了固溶体材料α-NaFeO2六方层状晶体结构的前提下,显著地改善了Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的电化学性能.在2.0-4.8 V(vs Li/Li+)的电压范围内,首次放电(0.05C)容量由242.6 mAh·g-1提高到272.4 mAh·g-1,库仑效率由67.6%升高到77.4%;在0.2C倍率下,30次循环后,Ag/C包覆的电极材料容量为222.6 mAh·g-1,比未包覆电极材料的容量高出14.45%;包覆后的电极材料在1C下的容量仍为0.05C下的81.3%.循环伏安及电化学交流阻抗谱研究表明,Ag/C包覆层抑制了材料在充放电过程中氧的损失,有效降低了Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2颗粒的界面膜电阻与电化学反应电阻.  相似文献   

17.
P2-type layered oxide Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 is recognized as a very promising cathode material for sodium-ion batteries due to the merits of high capacity, high voltage, low cost, and easy preparation. However, its unsatisfactory cycle and rate performances remain huge obstacles for practical applications. Here, we report a strategy of SnO2 modification on P2-type Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 to improve the cycle and rate performance. Scanning electron microscope(SEM) and transmission electron microscope(TEM) images indicate that an insular thin layer SnO2 is coated on the surface of Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 after medication. The coating layer of SnO2 can protect Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 from corrosion by electrolyte and the cycle performance is well enhanced. After 100 cycles at 1 C rate(1 C=200 mA/g), the capacity of SnO2 modified Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 retains 83 mA·h/g(64% to the initial capacity), while the capacity for the pristine Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 is only 38 mA·h/g(33.5% to the initial capacity). X-Ray photoelectron spectroscopy reveals that the ratio of Mn4+ increases after SnO2 modification, leading to less oxygen vacancy and expanded lattice. As a result, the capacity of Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 increases from 178 mA·h/g to 197 mA·h/g after SnO2 modification. Furthermore, the rate performance of Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 is enhanced with SnO2 coating, due to high electronic conductivity of SnO2 and expanded lattice after SnO2 coating. The capacity of SnO2 modified Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 at 5 C increases from 21 mA·h/g(pristine Na0.67Fe0.5Mn0.5O2) to 35 mA·h/g.  相似文献   

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