LiCoO2掺杂对锰酸锂结构和性能的影响

用固相反应合成了LiCoO2掺杂改性的LiMn2O4锂离子电池正极材料,优化了LiMn2O4的改性路径及制备条件.利用SEM、XRD对产物的结构进行了表征,并测试了产物的电化学性能.结果表明:所得产物均具有尖晶石型LiMn2O4结构.LiCoO2的掺入增加了尖晶石结构的稳定性,改善了尖晶石型LiMn2O4的充放电循环性能.     

锂离子电池正极材料LiCoO2的制备新方法

利用电解金属钴制得Co(OH)_2-2xR_x(其中R为有机酸和无机酸根离子)中间产物,然后根据钴含量与LiOH·H₂O)固相反应制得了LiCoO₂.通过X光衍射,扫描电镜以及激光粒度测试表明,所得的锂离子正极材料LiCoO₂结构纯正,粒度分布集中,比表面积较大:对其进行充放电实验表明,放电容量比较高,首次放电容量达到146mAh/g,循环10次后容量仍保持在142mAh/g.该法可大大降低制备LiCoO₂的生产成本,具有十分广阔的应用前景.     

烧结温度对锂离子电池正极材料LiCoO2结构与电化学性能的影响

锂钴氧化物;烧结温度对锂离子电池正极材料LiCoO2结构与电化学性能的影响     

不同氧化态的离子掺杂对limn2o4电化学性能的影响

以CH3COOLi·2H2O、(CH3CO2)2Mn·4H2O、氧化物和柠檬酸为原料,采用流变相法经过2次灼烧后得到了不同氧化态离子掺杂的尖晶石化合物LiMn1.95M0.05O4(M:Li,Mg,Co,Ti,V)。通过X射线衍射测试技术对合成的产物物相进行表征,所得产物均具有纯相尖晶石结构。同时应用软件计算了其晶格常数,结果发现金属离子的掺杂不同程度地减少晶格大小。通过循环伏安法研究发现,在4V区域有2步可逆过程发生,对应于锂离子的脱嵌。掺杂的金属离子对于峰电位以及峰面积都有影响。Mn3 的含量越低,峰的面积越小。金属离子与氧的键能越大,峰电位越高。50次充放电循环测试表明,通过掺杂改性来改善尖晶石LiMn2O4的电化学性能时,在掺杂相同量阳离子的尖晶石化合物中,以选择氧化态为Co3 掺杂的化合物具有最佳的充放电容量和循环性能。     

温度对LiCoO2中锂离子嵌脱过程的影响

摘要 运用EIS研究了LiCoO2正极在1M LiPF6-EC:DEC:DMC和1M LiPF6-PC:DMC+5%VC电解液中0~30℃范围内阻抗谱特征、SEI膜阻抗、电子电阻和电荷传递电阻等随温度的变化。结果表明,LiCoO2正极的EIS谱特征与温度有关,随温度的升高其低频区域在1M LiPF6-EC:DEC:DMC和1M LiPF6-PC:DMC+5%VC电解液中分别于10和20℃出现反映锂离子固态扩散的斜线。LiCoO2正极在 1M LiPF6-EC:DEC:DMC和1M LiPF6-PC:DMC+5%VC电解液中,锂离子迁移通过SEI膜的离子跳跃能垒平均值分别为37.74和26.55KJ/mol;电子电导率的热激活化能平均值分别为39.08和53.81KJ/mol;嵌入反应活化能平均值分别为68.97和73.73KJ/mol。     

钒掺杂对正极材料LiFePO_4/C的电化学性能影响

以LiH2PO4和廉价的Fe2O3为原料,葡萄糖为有机碳源,通过选择高价V5+进行铁位掺杂固相合成碳包覆复合改性的LiFe1-xVxPO4/C(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1)材料。700℃下处理得到结晶性好、电化学性能良好、较高振实密度ρ=1.2 g·cm-3的材料。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明掺入的钒为高价态V5+,能产生更多的过剩电子,从而提高了电子电导率,且V5+的掺入没有改变Fe的价态。交流阻抗测试结果进一步证明了V5+的掺入降低了电荷迁移阻抗,提高了材料的电子电导率。其中优化的材料LiFe0.95V0.05PO4显示了不同倍率下良好的充放电比容量,在0.1C、1C、2C和5C倍率的放电比容量分别为155、146.5、135.3和125.9 mAh·g-1,5C循环500次后容量为119.5 mAh·g-1,容量保持率为94.9%,材料循环性能较好,具有良好的实际应用价值。     

钛掺杂对LiNi0.75Co0.25O2结构与性能的影响

应用溶胶-凝胶法合成LiNi(0.75-x)Co0.25TixO2(x=0,0.1,0.25)系列正极材料,其结构、形貌、粒度、电化学性能由TG、XRD、SEM和电池充放电测试表征研究表明,材料的电化学性能与钛掺杂量密切相关.在钴含量不变的情况下,随着Ti含量(x)的增加,材料由六方层状结构逐渐向立方结构转变,x=0.25时,出现了立方相与六方相共存.根据实验和理论计算结果简要讨论了钛掺杂对正极材料LiNi0.75Co0.25O2结构和电化学性能的影响.     

锂离子电池正极材料LiCoO2的微波合成及结构表征

改变原料的Li,Co摩尔配比，利用微波法制备出锂离子电池正极材料LiCoO2，同时考察了微波辐照时间对反应体系温度的影响，并采用电子显微镜、红外光谱和X射线衍射技术对产品的晶体结构进行分析。结果表明，Li,Co的摩尔比的1.05:1时，所合成的LiCoO2晶体纯度高，具有良好的层状结构。与传统合成法相比，微波合成法具有反应时间短，能耗低，合成效率高，颗粒均匀性良好等特点。     

晶体的择优取向与LiCoO2正极材料X射线衍射峰的强度比

采用高温固相反应法合成了锂离子电池正极材料LiCoO2, 用粉末X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对材料的形貌与结构进行分析. 平面反射和透射X射线粉末衍射数据表明, 目前商品LiCoO2样品XRD图谱的(104)和(003)衍射峰强度比(I(104)/I(003))主要反映了LiCoO2晶体c轴方向的择优取向, 而不是Li、Co原子的占位有序程度. I(104)/I(003)比值越小, 晶体择优取向度越高. 晶体无择优取向LiCoO2粉末材料的衍射峰强度比I(104)/I(003) 应为95%左右. 因此, 不能用I(104)/I(003) 的比值大小作为实际LiCoO2材料晶体内Li、Co 原子排列是否有序的主要证据. 澄清了长期有争议的关于锂离子二次电池正极材料LiCoO2的X射线衍射峰强度比问题.     

钛离子掺杂对LiFe0.6Mn0.4PO4/C 电化学性能的影响

采用固相法合成了钛离子掺杂LiFe0.6Mn0.4PO4/C正极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学测试,对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明:钛离子掺杂未影响材料的晶型结构,但显著改善了材料的电化学性能;Li(Fe0.6Mn0.4)0.96Ti0.02PO4/C材料表现出优异的倍率性能,0.1C倍率下其比容量为160.3mAh.g-1;在10C倍率下,比容量为134.7mAh.g-1;特别是在20C高倍率下仍然具有124.4mAh.g-1的放电比容量.电化学交流阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)测试结果说明,通过钛离子掺杂导致材料阻抗和极化的减少是材料倍率性能改善的主要原因.     

溶胶-凝胶法制备LiCoO2薄膜的研究

以LiNO3和Co(NO3)2为主要原料、采用溶胶-凝胶旋涂法在(111)单晶硅片上制备了LiCoO2薄膜.X射线衍射结果表明,涂液中Li+离子和Co2+离子的总浓度与配比可影响薄膜的成分.薄膜的最佳烧结温度与最佳烧结时间分别为600～700℃和30～60min.涂液中柠檬酸、聚乙烯乙二醇、去离子水的含量与热处理时的升温速率对薄膜的形貌有很大影响.     

Structure Recovery and Recycling of Used LiCoO2 Cathode Material

A large number of lithium batteries have been retiring from the market of energy storage. Thus, recycling of the used electrode materials is becoming urgent. In this study, an industrial machinery processing was used to recover the crystal structure of the waste LiCoO₂ materials with the combination of small-scale equipment repair technology. The results show that the crystal parameters of the repaired LiCoO₂ material become small, the unit cell volume is reduced, and the crystal structure tends to be stable. The Co−O bond length of 1.9134 nm, O−Co−O bond angle of 94.72°, the (003) interplanar spacing of 0.467 nm indicate the excellent recovery level of the repaired LiCoO₂. In addition, the electrochemical performance of the repaired LiCoO₂ material is greatly improved, compared with the waste material. The capacity of the repaired electrode material can be maintained at 120 mAh g⁻¹ after 100 cycles at the current density of 0.2C. The promising rate performance of the repaired electrode material demonstrates the stable structure. This research work provides a large-scale method for the direct recovery of LiCoO₂ with the reduction of unnecessary energy and reagent consumption, which will be beneficial to the environmental protection.     

锂离子电池正极材料licoo2的包覆改性

licoo2;表面包覆处理;锂离子电池;正极材料     

LiCoO2/LiMn2O4复合薄膜电极制备及其在高温下的电化学性能

LiCoO2/LiMn2O4复合薄膜电极制备及其在高温下的电化学性能;锂离子电池;表面包覆