Mg、F共掺杂锂锰尖晶石的合成与性能研究

锂锰尖晶石LiMn2O4被认为是当前最有前途的锂离子电池的正极材料之一；特别在用于动力锂离子电池方面。但是LiMn2O4在充一放电循环过程中会发生严重的容量衰减：而产生容量衰减的主要原因是其结构的不稳定性、锰的溶解和John-Teller效应。通过降低材料中的Mn^3＋来抑制Jahn-Teller效应的发生，可部分改善LiMn2O4尖晶石的循环性能。     

Li+粘贴CHnCl3-nO2和CFnCl3-nO2( n = 1~3 )自由基：Li+–CHnCl3-nO2和 Li+–CFnCl3-nO2的结构与性质的研究

The structures and stabilities of these still experimentally unknown CH_nCl_(3-n)O_(2-)Li~ and CF_nCl_(3-n)O_(2-)Li~ ionshave been theoretically investigated by ab initio molecular orbital theory and density functional theory(DFT)inconjunction with the 6-311G(d,p),6-311 G(d,p),6-311 G(2d,p)and 6-311 G(2df,2p)basis sets.The optimizedgeometries,chemical bonding and NBO analysis indicate that these complexes of CH_nCl_(3-n)O_(2-)Li~ and CF_nCl_(3-n)O_(2-)Li~ exist as ion-dipole molecules.The calculated affinity energies of these species exceed 41.9 kJ/mol,which arelarge enough to suggest the possibility that these title complexes could be detected as stable species in gas phase byLi~ ion attachment mass spectrometry.     

LiCoO2中锂离子固相扩散系数随循环次数的变化

The solid diffusion coefficient of lithium-ion in LiCoO₂ cathode material has been investigated by the capacity intermittent titration technique (CITT) at different voltages and at different charge/discharge cycles. By SEM, XRD and FTIR techniques, the structure of LiCoO₂ was studied before and after charge-discharge cycles, and the relationship between solid diffusion coefficient and crystal structure was further discussed. CITT results show that the value of Li⁺ solid diffusion coefficient of LiCoO₂ is about 10^-12 cm²·s^-1. During the whole charge-discharge cycles, the Li⁺ solid diffusion coefficient decreased within the voltage of 4.0～4.3 V, which is attributed to the change of the structure of LiCoO₂.     

Li3Fe2(PO4)3正极材料的制备及电化学性能研究

本文以本文通过高温固相反应合成了Nasicon型的Li_3Fe_2(PO_4)_3电极材料。XRD结果显示850℃烧结得到的Li_3Fe_2(PO_4)_3结晶性最好。为了优化Li_3Fe_2(PO_4)_3电极的性能,使用行星球磨将制备得到的Li_3Fe_2(PO_4)_3与乙炔炭黑混合均匀,得到了Li_3Fe_2(PO_4)_3/C复合正极材料。扫描电镜照片显示,球磨后活性材料的颗粒尺寸明显减小,而且更加均匀。对于Fe~(3 )/Fe~(2 )的氧化还原电对,恒电流充放电测试和伏安循环法揭示Li_3Fe_2(PO_4)_3/C复合正极材料再放电过程中在2.8和2.7V具有两个电压平台。样品球磨后,与800℃和900℃烧结得到的Li_3Fe_2(PO_4)_3相比,850℃烧结得到的材料具有更好的可逆性和更高的容量保持性,而且它的比容量在初始循环以C/20的倍率放电可以达到92 mAhg~(-1)以及在结束时的循环以C/10的倍率放电还具有62 mAhg~(-1)。     

正交相MoO3的制备、表征及其电化学嵌锂性质

用化学沉淀-水热法在较低的温度下制备了片状正交相MoO3,由XRD、FT-IR、XPS和SEM表征了产物的相态、结构、成分和形貌。电化学测试表明,在0.1mA.cm-2的电流密度和1.2~3.5V电压范围,其初始放电容量为663mA.h.g-1,有望成为理想的锂离子插层材料。     

全氟二异丙基膦酸锂的合成及其电化学性能研究

以合成的氯代二异丙基膦为原料, 利用电化学全氟化方法, 得到全氟二异丙基膦酸锂(Li[(C3F7)2PF4]), 并对其物理和电化学性能进行了研究.     

熔融浸渍法制备锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究

采用LiNO3和MnO2为原料,在650℃下制备了尖晶石型的LiMn2O4.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析和电化学性能测试,发现该化合物具有很高的放电比容量和较好的循环性能,首次放电比容量可达到122 mA·h/g.并对循环性能衰减的各种因素进行了讨论.     

尖晶石锂锰氧化物锂离子嵌脱过程的交流阻抗谱研究

用粉末微电极研究了尖晶石锂锰氧化物在不同嵌锂状态下嵌脱锂过程的交流阻 抗图谱，提出了新的等效电路模型。描述锂离子在固体中扩散的Warburg阻抗与累 积或消耗的嵌入电容在Lix MnO4中的x≤0．5时串联，0．5＜x≤1时并联。用提出 的等效电路模型分阶段拟合了实验所得的交流阻抗谱，拟合值与实验值相当吻合， 由拟合结果得到不同电位下锂离子在表面膜中的迁移电阻和电容，界面电荷传递电 阻，双层电容，锂离子在固体中扩散系数和累积或消耗的嵌入电容。     

层状LiMnO_2的溶胶凝胶法合成及其改性

采用溶胶凝胶法合成了锂离子电池正极材料层状锰酸锂(o-L iMnO2),并对其进行了N i2+掺杂改性研究,优化了层状L iMnO2的合成路径及制备条件.采用XRD、充放电实验和交流阻抗测试方法研究了N i2+的掺入对o-L iMnO2充放电容量的影响.结果表明N i2+的掺入明显提高了锰酸锂的放电比容量和循环性能,抑制了循环过程中电池阻抗的增加.     

镍氢动力电池用AB5型贮氢合金热处理工艺的研究

本文对镍氢动力电池用AB5型纳米晶贮氢合金热处理工艺进行了研究.分别采用X射线衍射、金相、PCI测试手段分析热处理后贮氢合金的微观结构与吸放氢动力学性能.贮氢合金的电性能测试结果表明,经过950℃×6 h热处理的贮氢合金,10C放电比容量可以达到241mAh/g,循环寿命大于500次,分别以7C,10C放电,高倍率放电率(HRD)为92.5%,85.2%.将贮氢合金粉组装成电池进行测试,2min后,放电平台电压为1.143V,以10C放电,300次循环后,电池容量衰减率较小.