固相-碳热还原法制备高密度LiFePO4/C复合材料及其电化学性能

以无机Fe2O3和有机柠檬酸铁(FeC6H5O7·5H2O)两种价廉的三价铁化合物为铁源, 利用柠檬酸铁中的柠檬酸根为碳源和还原剂, 通过固相-碳热还原法成功制备了高密度LiFePO4/C复合材料. 采用热重与差示扫描量热法研究了反应历程, 并利用X射线衍射、扫描电镜、激光粒度分布仪、振实密度测试仪和恒流充放电技术对材料的微观结构和物理化学性能进行了表征. 研究结果表明, 在700 ℃下焙烧制备的材料结晶良好、粒径大小适中, 具有优良的电化学性能和较高的振实密度. 该材料在17 mA·g-1电流密度下充放电可以得到129 mAh·g-1的首次放电比容量, 20周循环后比容量基本无衰减. 其晶粒由纳米颗粒和微米颗粒组成, 呈多峰的粒径分布, 振实密度达1.41 g·cm-3.     

LiFePO_4的制备及其充放电过程中的结构演变和性能研究

分别以FeC2O4·2H2O(a), Fe2O3(b)和Fe3O4(c)为铁源,采用高温固相法制备了3种LiFePO4(LFP)(简称LFPa, LFPb和LFPc).采用碳包覆法制备了LFPa～LFPc的锂离子电池正极片(LFPA～LFPC).用X-射线衍射仪(XRD)分析了铁源对其结构的影响和充放电过程中的结构演变;用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对锂离子脱嵌动力学作了初步探讨.XRD分析结果表明,LFPa～LFPc均具有单一的橄榄石结构.LFP在循环过程中结构基本稳定,结晶度有所降低.充放电测试表明,LFPA～LFPC在0.2C倍率下首次放电比容量分别为130 mA·h·g-1, 147 mA·h·g-1和152 mA·h·g-1.其中LFPA拥有较好的倍率性能;CV和EIS研究发现,LFPA在充放电过程中极化小,可逆性好.     

磷酸铁锂正极材料的研究进展

锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的理论比容量为170mAh·g-1,电压平台为3.5V(vs.Li/Li+),安全性好,原材料来源丰富,成本低,对环境友好,因此成为当前研究热点之一.文章从LiFePO4的晶体结构和充放电机制入手,分析了其导电性和倍率性能差的原因,回顾了其充放电机制研究的进展,综述了各种改善LiFePO4导电性、提高其倍率性能的方法,最后对LiFePO4正极材料的研究方向进行了展望.     

层状嵌锂多元过渡金属氧化物的研究

综述了近几年来锂离子电池正极材料层状多元过渡金属氧化物的研究进展,重点讨论了具有协同作用的Ni、Co、Mn三元复合型层状正极材料LiCoxMnyNi1-x-yO2 (0正极材料锂镍锰氧化物和锂钴锰氧化物的制备方法,以及多元素过渡金属氧化物体系的电化学反应机理及其元素配比变化对材料综合电性能的影响.进一步分析了今后几年这类层状多元过渡金属正极材料研究的可能热点及该类材料走向规模化应用的关键因素.     

废旧锌-锰电池正极活性物溶解条件的研究

近年来 ,国内外学者对废旧电池再资源化作了许多研究工作[1～ 1 0 ] ,可以分为干法和湿法两大类 ,均存在不足。为此我们提出了干湿法相结合处理废旧干电池的方法 ,其目的产物不再是单一的金属或其氧化物 ,而是附加值更高的铁淦氧或锌 锰铁酸盐。本文对废旧锌 锰电池正极活性物在ＨＣｌ和Ｈ2 ＳＯ4中的溶解情况进行了研究。1　实验部分剥开使用过的锌 锰电池 ,取出正极活性物 ,在高温炉中 30 0℃烘 2小时 ,在研钵中研磨 ,过 5 0目筛 (孔径为 0 .31 65ｍｍ) ,制得样品 ,放入干燥器中备用。称取一定量一定浓度的酸于烧杯中 ,在恒温槽中加热至…     

Al掺杂对Li(AlyCo1-y)O2材料结构的影响

报道了在800℃烧结制备的新型锂二次电池正极材料Li(AlyCo_1-y)O₂(y=0,0.11)的X射线衍射结果和由此而揭示的结构演化过程.研究表明,y≤0.5时,材料呈单相,0.6≤y≤0.9时,材料呈两相[Li(AlyCo_1-y)O₂,C-LiAlO₂]共存状态,y=1时,材料又呈单相,为LiAlO₂相.Li(AlyCo_1-y)O₂材料中y值的上限即Al的最大固溶度在0.5左右.在单相区(y≤0.5),随着Al掺杂的增多,Li(AlyCo_1-y)O₂材料晶格结构参数发生变化,a轴缩短,c轴变长,c/a比基本呈线性增加,材料的层状属性更加明显.     

聚吡咯/聚合物固体电解质双层复合膜研究

在聚合物固体电解质（聚乙二醇不饱和聚酯网络－LiClO4)中进行吡咯聚合原位制得了聚吡咯／聚合物固体电解质双层复合膜。用扫描电镜观察复合膜的界面结构,用循环伏安和交流阻抗法研究了复合膜的电化学杂脱掺杂性能。结果表明,聚吡咯／聚合物固体电解质双层复合膜具有相互穿插渗透的固／固密接界面结构,这种界面结构改善了聚吡咯和聚俣物固体电解质间的界面接触,提高了聚吡咯在聚俣物固体电解质中的电化学掺杂脱掺杂性能。     

高铁酸钾电化学性能研究

主要研究正极材料高铁酸钾的合成以及用它作为正极活性物质在一次性碱性电池中 ,于不同浓度电解质溶液和不同放电电流下的放电性能 .发现其在 9mol/L- 1KOH溶液中放电容量最高 ,并表现出良好的放电平台特性 .0 .4C时 ,放电容量可达 5 2 1 .3mAh/ g .XRD分析表明 ,放电后产物为Fe3O4 ,由此提出相关可能的放电反应机理     

新型锂电池正极材料多硫代聚苯胺的制备和电化学性能

通过聚苯胺合成了多氯代聚苯胺以及锂电池正极材料多硫代聚苯胺,利用元素分析、红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜对反应产物多氯代聚苯胺和多硫代聚苯胺进行了化学结构和形貌分析.XPS结果表明,多硫代聚苯胺没有明显的π-π^*电子离域现象.多硫代聚苯胺的主链聚苯胺对侧链S-S未发现有明显的电化学催化作用.多硫代聚苯胺的充放电曲线及其微分曲线表明,其在充放电过程中可能存在3个连续的氧化还原反应过程,在2.07V处有一个明显的放电电位平台.放电比容量在30次循环中能够维持在181-187mA.h/g之间,循环效率达到94%.     

锂离子电池纳米正极材料

综述了锂离子电池纳米正极材料的研究进展,阐述了这种材料用于锂离子电池的优势和存在的问题,把纳米正极材料分为过渡金属嵌锂化合物、金属氧化物和金属硫化物和其它纳米正极材料。归纳了不同纳米正极材料的主要制备方法,探讨了材料的制备方法与其结构、形貌和电化学性能之间的关系,展望了纳米正极材料用于锂离子电池的未来前景。