ZrO2包覆的层状富锂正极材料0.6Li[Li1/3Mn2/3]O2·0.4LiNi5/12Mn5/12Co1/6O2的电化学性能

采用喷雾干燥法合成了富锂层状氧化物正极材料0.6Li[Li_1/3Mn_2/3]O₂·0.4LiNi_5/12Mn_5/12Co_1/6O₂(简称LNMCO),并使用Zr (CH₃COO)₄进行ZrO₂的包覆改性。TEM测试结果显示纳米级的ZrO₂颗粒附着在LNMCO的表面。包覆质量分数为1.5%的ZrO₂包覆样品的首圈库伦效率和放电比容量有着显著提升,在室温下其首圈库伦效率和放电比容量(电流密度：20 mA·g^-1,电压：2.0~4.8 V)分别为87.2%,279.3 mAh·g^-1,而原样则为75.1%,224.1 mAh·g^-1,循环100圈之后,1.5% ZrO₂包覆样品的放电比容量为248.3 mAh·g^-1,容量保持率为88.9%,高于原样的195.9 mAh·g^-1和87.4%。     

ZrO_2包覆的层状富锂正极材料0.6Li[Li_(1/3)Mn_(2/3)]O_2·0.4LiNi_(5/12)Mn_(5/12)Co_(1/6)O_2的电化学性能

采用喷雾干燥法合成了富锂层状氧化物正极材料0.6Li[Li_(1/3)Mn_(2/3)]O2·0.4LiNi_(5/12)Mn_(5/12)Co_(1/6)O_2(简称LNMCO),并使用Zr(CH3COO)4进行ZrO_2的包覆改性。TEM测试结果显示纳米级的ZrO_2颗粒附着在LNMCO的表面。包覆质量分数为1.5%的ZrO_2包覆样品的首圈库伦效率和放电比容量有着显著提升,在室温下其首圈库伦效率和放电比容量(电流密度:20 m A·g-1,电压:2.0~4.8 V)分别为87.2%,279.3 m Ah·g-1,而原样则为75.1%,224.1 m Ah·g-1,循环100圈之后,1.5%ZrO_2包覆样品的放电比容量为248.3 m Ah·g-1,容量保持率为88.9%,高于原样的195.9 m Ah·g-1和87.4%。     

离子交换法制备LiCexEu1-xTiO4及其结构与电化学性能

选用六水合硝酸铈作为Ce源,利用溶胶凝胶结合离子交换法,成功合成了LiCe_xEu_(1-x)TiO_4,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对LiCe_x Eu_(1-x)TiO_4的结构、形貌和电化学性能方面做了系统地表征。研究结果表明,与未掺杂的LiEuTiO_4相比,在晶格中引入Ce~(3+)能显著改善材料的动力学性能,这可能与Ce-Eu-Ti协同效应有关。这种协同效应表现为晶格参数的复杂变化导致Ti和Ce处于混合价态。其中LiEu_(0.995)Ce_(0.005)TiO_4的电化学性能最好。     

溶胶凝胶法制备AZO包覆MgMn2O4及其电化学性能

通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和充放电测试等方法研究了铝掺杂氧化锌(AZO)包覆对其材料结构、形貌以及电化学性能的影响。研究结果表明,AZO包覆能够引起Mn的平均价态发生一定程度的改变,同时能够显著地减少SEI电阻,从而有效地改善材料的动力学特性;同时,AZO包覆能够有效地遏制材料长循环导致的粉化问题,保持电极导电网络的连续性,进而提高了材料的长期循环稳定性。其中,包覆量为5%(w/w)的MgMn2O4材料200次循环后其可逆比容量仍可达590.3 mAh·g^-1,远高于未改性的MgMn2O4材料(295.9 mAh·g^-1)及文献报道的结果。     

酸洗处理对NaEuTiO4的结构、形貌以及电化学性能影响

采用溶胶-凝胶法合成了具有层状钙钛矿结构的NaEuTiO_4(NETO),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)和充放电循环测试等方法对用稀硝酸溶液酸洗处理后的NETO在结构、形貌和电化学性能方面的变化做了表征。研究结果表明,对于NETO而言,除了文献报道的Na+→Li+离子交换路径外,还存在着Na~+→H~+→Li~+的离子交换路径,即NETO中的Na~+可以跟稀酸中的H~+发生离子交换。交换后得到的化合物HEuTiO_4可以在电池中通过电化学反应的方式转化为LiEuTiO_4。通过这样的路径得到的LETO具有相同优异的电化学性能,其中酸洗12 h的NETO具有最佳的电化学性能,经过300次循环后,其可逆容量约为213.2 mAh·g~(-1),而且表现出良好的倍率性能。