粒度对石墨负极材料嵌锂性能的影响

研究了不同粒径（13～80 μm）石墨材料作为锂离子电池负极材料的嵌锂性能.结果表明，石墨粒度大小对嵌锂性能有明显影响，石墨的不可逆容量随着粒径的减小而逐渐增大，当粒径从80 μm减小到13 μm时，其不可逆容量增大了10％.而对可逆容量来说，随着粒径的减小，可逆容量逐渐增大;当粒径减小到20 μm时，可逆容量达到最大;再进一步减小石墨颗粒的粒径，可逆容量则随之减小.这表明石墨颗粒过大或过小都不利于锂离子的可逆脱嵌，只有合适的粒度才能最大限度地可逆脱嵌锂离子.根据不同粒度石墨的比表面的变化趋势，阐述了嵌锂性能随粒度变化的原因.     

超声浸渍包覆石墨的嵌脱锂性能

锂离子电池;碳阳极;包覆;电化学性能;超声浸渍包覆石墨的嵌脱锂性能     

锂嵌脱化合物LiMn2O4的微波烧结研究

本文用微波烧结法合成锂嵌脱材料ＬｉＭｎ２Ｏ４，研究了微波烧结功率，时间的固态产物相的影响，对ＬｉＭｎ２Ｏ４单相多晶粉末进行了ＸＲＤ，ＩＲＭ，ＸＰＳ，等离子体发射光谱及氧化还原等测试。     

锡基非晶态材料的化学合成及其嵌锂性能的初步研究

锂离子电池是近年来化学电源领域研究与发展的热点．为了进一步提高电池的能量密度，开发高容量嵌锂材料是锂离子电池技术发展的关健．目前，广泛应用的嵌锂负极多采用石墨结构碳素材料，其充放电容量已接近ＬｉＣ６的理论比容量３７２ｍＡ·ｈ／ｇ．与此同时，采用其它类...     

锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的制备及性能研究

应用碳热还原法制备了表面碳包覆的Li3V2(PO4)3材料.X射线衍射、红外光谱和透射电镜表征样品的结构及形貌.结果表明,该合成样品为纯相的Li3V2(PO4)3晶体,颗粒尺寸100nm左右.电化学阻抗谱测试表明,该材料在3.0～4.3V电位区间的锂离子扩散系数比它在3.0～4.8V区间的高约3个数量级.另外,前者的电荷转移电阻也明显低于后者.因而,其循环性能也明显优于后者的循环性能.     

锂离子电池锂锰氧化物高压嵌锂材料的结构和电化学性能研究

利 用 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｉ Ｃ Ｐ、 Ｔ Ｇ Ａ 、 Ｄ Ｔ Ａ 及 恒 流 充 放 电 等 方 法 研 究 分 析 了 一 种 特 殊 天 然 结 构 Ｍｎ Ｏ２（ Ｎ Ｍ Ｄ） 材料的结 构、组成 以及电 化学嵌锂 特性． Ｘ Ｒ Ｄ 分析 表明,该样 品材料 是由钠水 锰矿以及水羟 锰矿复 合结构组 成的 Ｍｎ Ｏ２ 纳米 纤 维． 充放 电 循环 结果 显 示,其 前 期循 环容 量 可高 达 １５０ｍ Ａｈ／ ｇ 左 右,但性 能尚不够 稳定． 本文采 用一种 水热法高 压嵌锂处 理,可将 Ｎ Ｍ Ｄ 样品 转变为 具有３ ×３ 大隧道结 构的钡 镁锰矿（ Ｔｏｄｏｒｏｋｉｔｅ） 型锂 锰氧 化 物,既 增 强了 Ｌｉ ＋ 嵌 入 隧道 或 层间 结 构 的循环稳定 性． 并 显著提 高锂锰氧 化物电 极材料性 能的 稳定 性,以 充放 电电 流密 度 为０ ．８ ｍ Ａ／ｃ ｍ ２ ,经过１８０ 次 循环后 其比容量 仍具有 １１０ ｍ Ａｈ／ ｇ ． 该类 大隧道结 构锂锰 氧化物可 作为一 种３ Ｖ 的锂离子电极 材料．     

Mn4N薄膜与锂的电化学反应性能

采用脉冲激光沉积辅助高压电离的方法在不锈钢基片上制备了Mn₄N薄膜. 用充放电和循环伏安测试对该薄膜电极的电化学性能进行了表征. 该薄膜电极的首次放电容量为420 mAh•g^-1, 第一次充放电不可逆容量约为50%. 采用XRD, XPS, SEM对薄膜的化学组成和表面形貌进行了表征, 并对反应机理进行了研究, 结果表明Mn4N在反应过程中转化为金属Mn和Li₃N, 只有部分的Mn与Li₃N参与了可逆的电化学反应.     

判断聚对苯基热解碳嵌锂容量的简单方法

The method to evaluate the reversible lithium insertion capacity (Qre) has been studied using poly (p-phenylence) (PPP) heat-treated at 550 1000 ℃ in inert gas atomsphere by H/C atomic ratio and FTIR measures. The H/C atomic ratio and Qre decreased with increasing heat-treament temperature. The absorption ratio of 1020cm-1 band to the 1440cm-1 band (Ra) is directly related to the Qre of carbon samples. The samples with R. >1-1 and without 807cm-1 peak tend to have high Qre (>372 mA.h-g-1). The reversible capacity for Li+ ion insertion decrease as Ra decreases.     

嵌锂石墨充电机制的abinitio和DFT理论研究

用ab initio/HFt DFT/B3LYP方法探究了在锂离子二次电池中锂离子在石墨负 电极材料里可逆脱过程。理论计算结果表明，嵌锂石墨LIG充放电机制是锂在石黑 碳层间可闹乱子嵌脱，同时伴随着锂与碳层间发生电荷连续转移和碳层堆积方式改 变的协同过程；计算结果也明确证实，嵌锂石墨嵌入脱出锂离子的过程就是锂离子 二次电池储存与释放能量的过程，提出的嵌锂石墨充放电机制较好地丰富了固体电 解质相界面SEI机理和单电子还原机理。     

嵌锂石墨充电机制的abinitio和DFT理论研究

用ab initio/HFt DFT/B3LYP方法探究了在锂离子二次电池中锂离子在石墨负 电极材料里可逆脱过程。理论计算结果表明，嵌锂石墨LIG充放电机制是锂在石黑 碳层间可闹乱子嵌脱，同时伴随着锂与碳层间发生电荷连续转移和碳层堆积方式改 变的协同过程；计算结果也明确证实，嵌锂石墨嵌入脱出锂离子的过程就是锂离子 二次电池储存与释放能量的过程，提出的嵌锂石墨充放电机制较好地丰富了固体电 解质相界面SEI机理和单电子还原机理。     

碳包覆LiFePO4的一步固相法制备及高温电化学性能

Carbon coated LiFePO₄ cathode material was synthesized by one-step solid-state reaction and characterized by X-ray diffraction (XRD), field-emission-scanning electron microscope (FESEM). Electrochemical performances of the material as cathode in lithium-ion battery were investigated at medium and elevated temperature (30 and 55 ℃) by galvanostatic charge-discharge and A.C. impedance tests. The results show that carbon coated LiFePO₄ powder exhibits a well-crystallized olivine structure and spherical morphology with an average particle size of about 500 nm. Galvanostatic charge-discharge tests show that the reversible discharge capacity at 1 C and 1.5 C rates was improved from 121 and 105 mAh·g^-1 at 30 ℃ to 136 and 123 mAh·g^-1 at 55℃, respectively, while the enhancement of high temperature on electrochemical performance is less obvious at a rate lower than 0.5 C. Impedance spectra analyses indicate that the cathode material has a remarkably higher lithium-ion diffusivity at 55 ℃ than that at 30 ℃, which improves the electrochemical performance at high temperature.     

Li3Fe2(PO4)3/C正极材料的电化学性能及其反应机理研究

采用溶胶凝胶及高能球磨制得Li₃Fe₂(PO₄)₃/C材料,利用多种物理及其电化学技术观察材料形貌,表征材料结构及电化学性能,用电化学原位XAFS等初步研究Li₃Fe₂(PO₄)₃/C超理论容量电化学反应机理. 结果显示,Li₃Fe₂(PO₄)₃/C的结构为单斜晶系,空间群P21/n. 2.0 ~ 4.0 V电位区间,10 mAh·g^-1电流密度,Li₃Fe₂(PO₄)₃/C电极的首周期放电比容量为129 mAh·g^-1,达到其理论容量. 若电位区间拓宽至2.0 ~ 4.95 V,其首周期放电比容量高达165 mAh·g^-1,超出理论的“额外”容量30%. 电化学原位XAFS测试未观察到明显的Fe³⁺/Fe⁴⁺氧化还原对参与电化学反应,初步推测“额外”容量可能来自于该复合材料的高浓度表面缺陷.     

锂离子电池正极材料LiFePO4/ C的合成研究

以三价铁化合物作为铁源，采用碳热还原法一步合成得到锂离子电池正极材料LiFePO₄。利用X射线衍射仪、扫描电镜、碳硫分析法和电化学性能测试方法对磷酸铁锂材料的物相结构、表面形貌、含碳量(质量分数)以及电性能进行分析研究。讨论了烧结温度、烧结时间和掺碳量对材料电性能的影响。结果表明，LiFePO₄的电性能与烧结温度、时间以及掺碳量有密切的关系，在优化试验条件下制备的正极材料LiFePO₄，以电流密度为17 mA·g^-1充放电，首次放电容量达到141.8 mAh·g^-1，80次循环后放电容量为137.7 mAh·g^-1，容量保持率为97.1%。     

锂离子电池负极复合材料Al-Co3O4的合成及其电化学性能

采用流变相反应与热处理相结合的方法合成了锂离子电池用Al-Co3O4负极复合材料;利用充放电循环试验测定了复合材料的电化学性能;利用X射线衍射仪、扫描电镜及粒度分布仪分析了复合材料的微结构,考察了Co3O4含量、热处理温度及循环电压范围对复合材料电化学性能的影响;同时探讨了Co3O4纳米微粒在复合材料充放电过程中的作用机理.结果表明,在Al-Co3O4复合材料中,铝基体表面被Co3O4纳米颗粒所包覆;不同组成的复合材料电极的充放电循环性能均优于纯铝电极.     

Phase Formation and Kinetics of Electrochemical Intercalation of Lithium into Intermetallic Compounds MgCd and MgCd3

Electrochemical intercalation of lithium into intermetallic compounds (IMC) MgCd and MgCd₃ out of propylene carbonate solutions of LiBF₄ is studied. According to chronopotentiometry data, during the intercalation, lithium forms compounds with cadmium: Li₃Cd on MgCd or LiCd and Li₃Cd on MgCd₃. Reactions of solid-phase substitution, which occur on the electrodes, are accompanied by the destruction of initial IMC and generation of magnesium atoms. Chronoamperometry of MgCd–(Li) and MgCd₃–(Li) shows the lithium intercalation to be limited by nonstationary diffusion of lithium in the solid phase. The lithium diffusion in MgCd is slower and that in MgCd₃is faster than in Cd. The calculated potential dependences of the diffusion coefficient for lithium in MgCd and MgCd₃ are linear in semilogarithmic coordinates.     

Conducting Graphene Decorated Li3V2(PO4)3/C for Lithium‐Ion Battery Cathode with Superior Rate Capability and Cycling Stability

In this study, core‐shell structured Li₃V₂(PO₄)₃/C wrapped in graphene nanosheets has been successfully prepared. The reduction of graphene oxide and the synthesis of Li₃V₂(PO₄)₃/C are carried out simultaneously using a chemical route followed by a solid‐state reaction. The effects of conducting graphene are studied by X‐ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectra and electrochemical measurements. The results reveal that the graphene sheets not only form a compact and uniform coating layer throughout the Li₃V₂(PO₄)₃/C, but also stretch out and cross‐link into a conducting network around the Li₃V₂(PO₄)₃/C particles. Thus, the graphene decorated Li₃V₂(PO₄)₃/C electrode exhibits superior high‐rate capability and long‐cycle stability. It delivers a reversible discharge capacity of 178.2 mAh·g^?1 after 60 cycles at a current density of 0.1 C, and the rate performances of 176, 169.3, 156.1 and 135.7 mAh·g^?1 at 1, 2, 5 and 10 C, respectively. The superior electrochemical properties make the graphene decorated Li₃V₂(PO₄)₃/C composite a promising cathode material for high‐performance lithium‐ion battery.     

Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)极材料的固相合成及电化学性能

以Li_2CO_3,TiO_2为原料,葡萄糖为碳源,采用固相煅烧工艺合成了亚微米级的Li_4Ti_5O_(12)/C复合负极材料.并将之与AgNO_3复合,采用固相方法制备出了Ag表面修饰的Li_4Ti_5O_(12)(AG+C)复合材料.采用XRD、SEM和TEM测试方法对材料的微结构进行了表征.结果表明,C的存在对Ag单质在Li_4Ti_5O_(12)/C颗粒表面的大量形成起到了积极的促进作用.从而很大程度地提高了Li_4Ti_5O_(12)/C的电导率,因此有效地改善了其电化学性能.在1C倍率下,Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)复合材料的首次放电容量达到了164 mAh·g(-1).     

Hydrothermal Synthesis of g‐C3N4/NiFe2O4 Nanocomposite and Its Enhanced Photocatalytic Activity

Herein, for the first time, a direct Z‐scheme g‐C₃N₄/NiFe₂O₄ nanocomposite photocatalyst was prepared using facile one‐pot hydrothermal method and characterized using XRD, FT‐IR, DRS, PL, SEM, EDS, TEM, HRTEM, XPS, BET and VSM characterized techniques. The result reveals that the NiFe₂O₄ nanoparticles are loaded on the g‐C₃N₄ sheets successfully. The photocatalytic activities of the as‐prepared photocatalysts were evaluated for the degradation of methyl orange (MO) under visible light irradiation. It was shown that the photocatalytic activity of the g‐C₃N₄/NiFe₂O₄ nanocomposite is about 4.4 and 3 times higher than those of the pristine NiFe₂O₄ and g‐C₃N₄ respectively. The enhanced photocatalytic activity could be ascribed to the formation of g‐C₃N₄/NiFe₂O₄ direct Z‐scheme photocatalyst, which results in efficient space separation of photogenerated charge carriers. More importantly, the as‐prepared Z‐scheme photocatalyst can be recoverable easily from the solution by an external magnetic field and it shows almost the same activity for three consecutive cycles. Considering the simplicity of preparation method, this work will provide new insights into the design of high‐performance magnetic Z‐scheme photocatalysts for organic contaminate removal.     

球磨参数对锂离子正极材料Li2FeSiO4电化学性能的影响

以碳酸锂、草酸亚铁、纳米二氧化硅为原料,采用机械球磨和固相法相结合的方法制备了Li2FeSiO4正极材料(F)。研究了球磨参数对F电化学性能的影响。结果表明,在球磨速度为500 rad.min-1,球料比[m钢球∶m原料]为15∶1,球径为3 mm的条件下制备的F具有较好的电化学性能。     

Nb 掺杂LiFePO4/C 的一步固相合成及电化学性能

用固相法一步合成了Nb掺杂的LiFePO4/C复合材料, 研究了Nb掺杂量对材料电化学性能的影响. 结果表明, Nb掺杂后LiFePO4/C复合材料的电化学性能明显提高. 在0.5C、1C和2C充放电倍率下, 名义成分为Li0.96Nb0.008FePO4/C正极材料的比容量分别为161、148和132 mAh•g−1, 已达到实用化水平. 阻抗谱和循环伏安特性测试显示, Nb掺杂有效地降低了复合材料电极的阻抗和极化, 说明Nb掺杂的主要作用是提高了LiFePO4的电子电导率.