水热对纳米Ni（OH）2电化学性能的影响

采用微乳法制备纳米Ni(OH)2,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试技术研究了纳米Ni(OH)2的微观结构、表面形貌和电化学性能. 结果表明,140 ℃水热和微乳/水热2种方式处理得到的纳米Ni(OH)2具有不同形貌特征. 水热和微乳/水热处理虽然不影响纳米Ni(OH)2的活化性能,但对纳米Ni(OH)2的放电比容量影响很大,采用140 ℃水热和微乳/水热处理比单纯的微乳法制备得到的纳米Ni(OH)2的放电比容量分别提高了24.6和74.8 mA·h/g. 处理后的纳米Ni(OH)2的循环伏安峰电流增大、电荷转移电阻由2.633 Ω分别降至2.464和1.679 Ω.     

纳米级LiFePO_4材料的水热模板法合成及其性能研究

采用水热模板法合成纳米级LiFePO4材料,改变水热反应中表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)的比例控制样品颗粒生成的大小.SEM测试表明,合成的LiFePO4晶粒尺寸与表面活性剂的配比密切相关,范围在几十到几百nm之间.充放电试验表明,合成的纳米级LiFePO4材料电极具有优良的电化学性能,其0.1C放电最高比容量可达150 mAh/g,而1C和2C放电比容量也分别有140 mAh/g和126 mAh/g.     

Mn、Mg共掺杂Ni(OH)2的电化学性能

采用缓冲溶液法制备复合掺杂Mn、Mg的正极材料Ni0.82Mn0.18-xMgx(OH)2(x=0.06、0.09、0.12)。采用XRD、XPS和SEM等测试表征材料的晶体结构、锰价态和形貌,采用循环伏安和恒流充放电测试研究Mn、Mg不同掺杂比例对氢氧化镍电化学性能的影响。结果表明,Mn、Mg掺杂样品均为β相,晶粒细化;Ni0.82Mn0.09Mg0.09(OH)2样品具有优异的电极反应可逆性和充放电性能,100 mA·g^-1电流密度下的放电比容量(290.6 mAh·g^-1)优于商用β-Ni(OH)2(281.1 mAh·g^-1);且500 mA·g^-1电流密度下循环30圈后,Ni0.82Mn0.09Mg0.09(OH)2的放电比容量未见衰减,其循环稳定性优于商用β-Ni(OH)2。     

氢氧化镍纳米棒的水热制备及其表征

以Ni₂SO₄·6H₂O和NaOH为原料,在水热条件下制备了氢氧化镍纳米棒.运用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征,考察了水热反应温度和pH值对产物的形貌和结构的影响.结果表明,氢氧化镍纳米棒形成的最佳条件是180～200℃,pH为9～10.     

锂电池纳米结构正极材料LiV3O8的制备及性能

采用水热合成法,在不同温度下制备了具有纳米结构的锂电池正极材料LiV3O8.并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、恒流充放电、循环伏安以及电化学交流阻抗等测试手段对其结构、形貌和性能做了研究.结果表明,随水热温度的升高,粒子直径增大,形貌和尺寸的均一性有所降低,材料的电荷转移电阻减小,有利于Li+的嵌入与脱出,比容量也随之增加.180 ℃得到的产物在1.8～3.8 V的电位范围内,首次放电比容量达290 mA·h/g,30周充放电循环后仍有200 mA·h/g以上的容量,具有良好的电化学可逆性.材料存在一定的非晶缺陷,其粒子具有较宽范围的粒径分布,对材料的电化学性能有改善作用.     

锂离子电池纳米氧化镍负极的制备及应用

应用水热法制备纳米氧化镍,观察样品形貌及研究电极电化学性能.结果表明,在水热合成过程中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）,可形成疏松多孔、表面呈蜂窝状、颗粒均匀（100～200 nm）的纳米氧化镍.0.1 A/g电流密度下,该纳米NiO电极首周期放电比容量高达2385.7 mAh/g,100周期之后电极比容量仍然稳...     

煅烧温度对锂离子正极材料Li[Ni0.475 Mn0.475 Co0.05]O2结构和电化学性能的影响

应用高温固相合成法制备L i[N i0.475Mn0.475Co0.05]O2.XRD,SEM,循环伏安及充放电容量测试表明,在800℃下煅烧合成的样品具有较高的嵌锂容量和良好的循环稳定性,如在20 mA/g和2.3~4.6 V的电压范围内,其首次放电比容量为178.8 mAh/g,循环30周后放电比容量仍能达到150.2 mAh/g,容量损失16.0%.     

热处理温度对LiMnPO4/C复合纳米纤维电化学性能的影响

以乙酸锂、乙酸锰、浓磷酸和PVP为原料,采用静电纺丝法制备了LiMnPO_4/C纳米纤维锂离子电池正极材料,并研究了煅烧温度对LiMnPO_4/C纳米纤维样品形貌、结构和电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其样品进行了结构和形貌表征。结果表明,经700℃焙烧的LiMnPO_4/C样品为橄榄石型结构,在SEM下呈直径约为310 nm纤维状。该样品在室温0.2 C倍率下首次放电比容量可达157.3 mAh·g~(-1),循环1000圈后的放电比容量在150 mAh·g~(-1)左右,容量保有率为95.3%,具有较高的循环稳定性。     

Ni3S2@碳纳米管复合材料的制备及其储钠性能

采用一步固相煅烧工艺制备了碳纳米管原位封装Ni₃S₂纳米颗粒（Ni₃S₂@CNT）,并研究了其作为钠离子电池（SIBs）负极材料的电化学性能. 通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、循环伏安测试、恒流充放电以及交流阻抗等研究了Ni₃S₂@CNT的物相结构、形貌特征以及电化学性能. 电化学测试表明,材料在100 mA·g ^-1电流密度下,放电容量可以达到541.6 mAh·g ^-1,甚至在2000 mA·g ^-1的大电流密度下其放电比容量也可以维持在274.5 mAh·g ^-1. 另外,材料在100 mA·g ^-1电流密度下,经过120周充放电循环后其放电和充电比容量仍然可以保持在374.5 mAh·g ^-1和359.3 mAh·g ^-1,说明其具有良好倍率性能和循环稳定性能. 良好的电化学性能归因于这种独特的碳纳米管原位封装Ni₃S₂纳米颗粒结构. 碳纳米管不但可以提高复合材料的导电性,也可以缓冲Ni₃S₂纳米颗粒在反复充放电过程中产生的体积膨胀效应,明显改善了Ni₃S₂@CNT负极复合材料的电化学性能.     

在水/环己烷微乳体系中制备纳米级氧化锆微粒

研究了在水 环己烷 正己醇 Triton X 100的微乳体系中, 几种主要实验参数对由氯氧化锆制备氧化锆纳米粒子的比表面积及其颗粒大小的影响.实验结果表明，微乳体系中水与表面活性剂的摩尔比ro、氯氧化锆的浓度以及微乳沉淀反应的温度都对氧化锆的比表面积有很大影响.在不同温度的微乳体系，氯氧化锆浓度对最终氧化锆粒子的比表面积的影响不同.通过优化制备条件，制得了比表面积为212 m2•g－1（450 ℃焙烧后）的氧化锆纳米粉体.文中还对所制备的氧化锆样品进行了X射线衍射(XRD)、透射电镜（TEM）和氮气吸附的分析.     

Al掺杂Ni(OH)2的结构及电化学性能

用化学共沉淀法合成了A l掺杂N i(OH)2,用XRD表征了合成样品的结构特征:研究了合成样品的循环伏安性能,以及用A l掺杂N i(OH)2为正极活性物质的Zn/N i试验电池的充放电性能。研究结果表明:所合成的A l掺杂N i(OH)2为具有α-型晶体结构的材料,A l掺杂N i(OH)2具有优良的电化学可逆性、良好的充放电性能和较好的电化学循环性能;A l掺杂N i(OH)2作为正极活性物质的Zn/N i试验电池等250次充放电循环容量保持率130.1%,最高放电比容量为420.5mAh/g。     

Electrochemical characterization of MWCNT/Ni(OH)<Subscript>2</Subscript> composites as cathode materials

The hydrothermal method was used to synthesize multi-walled carbon nanotube/nickel hydroxide composites (MWCNT/Ni(OH)₂). The structure and morphology of the prepared materials were characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The electrochemical performance of cathodes prepared with multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) loaded into the β-nickel hydroxide materials was investigated employing cyclic voltammetry, galvanostatic charge/discharge and electrochemical impedance spectroscopic measurements. It is shown that the cathode active material utilization increases for MWCNT/Ni(OH)₂ obtained after 24 h of hydrothermal synthesis. These composites exhibit a fairly good electrochemical performance as cathode materials. Based on the results, this fact could be associated with the formation of a continuous conductive network structure in the hydroxide matrix. The analyses of impedance data, according to a physicochemical model, allow the improvement of a better understanding of the main structural and physicochemical parameters that control the electrochemical performance of these systems.     

Enhanced electrochemical performance of LiFePO4 of cathode materials for lithium-ion batteries synthesized by surfactant-assisted solvothermal method

Lithium iron phosphate (LiFePO₄) cathode materials were synthesized by the solvothermal method with the assistance of different surfactants. The influences of polyethylene glycol 2000 (PEG 2000), polyvinylpyrrolidone (PVP), and cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) on the microstructure and electrochemical performance of LiFePO₄ were investigated by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and charge/discharge measurements. The particle size of the LiFePO₄ synthesized with the assistance of PEG was uniform and showed a flat rhombohedron-like shape. The initial discharge specific capacity is up to 122.80 mAh/g with an initial coulombic efficiency of 95.50% at 0.1C. LiFePO₄ synthesized with PVP-assisted presents a porous structure with an initial discharge specific capacity of 91.01 mAh/g. LiFePO₄ synthesized with CTAB-assisted shows a flower-like morphology with an initial discharge specific capacity of 100.44 mAh/g. Though the initial discharge capacities of the LiFePO₄ materials prepared with the assistance of CTAB and PVP are lower than those of the LiFePO₄ prepared without the assistance of surfactant, the two materials exhibited excellent cyclic stability at 0.1C.

     

高镍系正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2的制备及性能表征

以镍钴氢氧化物为原料,采用异丙醇铝水解法合成Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2,将前驱体与锂源充分混合,通过3种烧结条件制备出球形LiNi0.88Co0.07Al0.05O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。研究表明,在500℃下保温3 h、700℃下保温14 h的条件下合成的LiNi0.88Co0.07Al0.05O2具有良好的综合电化学性能,0.2C放电比容量达192.2 mAh·g^-1,首次充放电效率为81.6%,1C放电比容量为190.7 mAh·g^-1,100周后放电比容量为141.1 mAh·g^-1,容量保持率达到73.4%。     

Amorphous Ni-Co-S nanocages assembled with nanosheet arrays as cathode for high-performance zinc ion battery

The selection and development of cathode of alkaline zinc batteries （AZBs） is still hindered and often leads to poor rate capability and short cycle life. Here, amorphous hollow nickel-cobalt-based sulfides nanocages with nanosheet arrays （AM-NCS） are designed and constructed with ZIF-67 as the selftemplate to exchange with Ni²⁺and S^2-by using a two-step ion exchange method. The synthesized AM-NCS possess the high specific capacity （160 m Ah/g at 2 A/g）, and the assembled b...     

锂离子电池正极材料Li_2MnSiO_4固体核磁共振谱研究

应用水热-溶胶凝胶法合成了Li2MnSiO4正极材料.由XRD、FTIR、固体NMR及恒流充放电等方法表征、分析样品的相组成、晶体结构和电化学性能.结果表明,合成的样品主相为Li2MnSiO4,同时存在少量Li2CO3杂质.该材料的首次放电容量可达190mAh·g-1,但在充放电循环过程中由于结构坍塌、分解导致其容量衰退明显.     

碳包覆CaSnO3纳米纤维作为高性能锂离子电池负极材料

采用静电纺丝技术制备出CaSnO3纳米纤维(CaSnO3 NFs)并作为模板,再经表面原位聚合酚醛树脂和碳化处理制得碳包覆CaSnO3纳米纤维(CaSnO3@C NFs)。使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对材料的物相组成、形貌和微观结构进行了表征,通过循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗谱研究了碳包覆及碳化温度对CaSnO3 NFs负极材料电化学性能的影响。结果显示,碳包覆改性使CaSnO3 NFs的电化学性能得到较大程度的提高,而且随着碳化温度的升高,CaSnO3@C NFs复合电极的比容量先增加后下降,600℃碳化获得的CaSnO3@C NFs?600复合材料具有最好的电化学性能。在0.1 A·g^-1的电流密度下,CaSnO3@C NFs?600电极的首圈放电比容量达到1102.2 mAh·g^-1,充放电循环100圈后比容量为548.8 mAh·g^-1,当电流密度提高到2 A·g^-1时,其比容量仍保持在333.5 mAh·g^-1。     

镍钴氢氧化物的制备及其电化学性能

采用化学共沉淀法成功制备了片状镍钴氢氧化物,并探究了不同镍钴物质的量比对样品形貌及电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)及比表面积孔径分析仪(BET)对样品的结构、形貌进行了表征,并利用循环伏安法、恒电流充放电法等对其电化学性能进行了分析。结果表明,n(Ni)∶n(Co)=4∶1的样品直接用作电极材料时,具有最好的电化学性能:在0.5 A/g的电流密度下拥有1852 F/g的高比容量;电流密度增大20倍时,仍拥有1330 F/g的高比容量。以镍钴氢氧化物为正极,活性炭为负极组装的非对称式超级电容器在346 W/kg的功率密度下,能量密度达52 Wh/kg,在循环10000圈之后电容保持率为92%。优异的电化学性能表明,片状镍钴氢氧化物是很有应用潜力的电极材料之一。     

石墨烯掺杂LiFePO4电极材料的合成及其电化学性能

采用水热辅助法合成石墨烯改性的LiFePO4多孔微球电极材料.并对材料进行了X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,充放电等表征.从结果可以看出在2 mol·L-1LiNO3电解液体系中单纯包碳的LiFePO4微球在1C、50C倍率时的比容量分别为137、64 mAh·g-1,而石墨烯改性的LiFePO4微球的比容量分别为141、105 mAh·g-1,表现出较好的倍率特性.恒流循环充放电测试60次后两种材料容量保持率分别为70.2％、83.7％.说明掺杂石墨烯构成的三维导电网络能明显改善LiFePO4的电化学性能.     

花状NH4V4O10微纳米结构的水热制备及电化学嵌锂性能

通过水热法制备了花状NH4V4O10微纳米结构. 采用XRD,SEM,TEM,XPS等测试手段对样品结构、形貌和组成进行了表征. 实验结果表明,所制得的NH4V4O10花状结构是由直径约100 nm,长度为几微米的纳米带团簇而形成. 研究了反应体系中温度、时间等因素对NH4V4O10产物形貌的影响. 将制备的NH4V4O10组装成锂模拟扣式电池,考察了其电化学嵌锂性能. 研究结果显示,所制备的花状NH4V4O10具有较高的比容量（307 mAh?g-1）,有望作为锂离子电池的新型正极材料.