电沉积法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料

本文分别采用柠檬酸和EDTA作为络合剂在CoCl2，SnCl4溶液中用电沉积方法制备Sn-Co合金电极，然后在相同条件下在镀液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极。充放电测试结果显示EDTA作为络合剂时镀层循环性能明显好于柠檬酸，且比容量也较高。Sn-Co合金电极循环30次比容量保持率达91．6％，加入硬碳的Sn-Co-C复合电极比容量及循环性能较之Sn-Co合金电极都有了较大提高。电子探针结果表明EDTA作为络合剂的Sn-Co-C镀层中Sn、Co、C原子比例分别为61．8401％，22．3788％，12．5409％。SEM观察Sn-Co-C镀层表面为稳定的球状结构。     

多孔锂-硅薄膜锂离子电池负极材料的电沉积制备及其电化学性能

采用多步恒电流沉积技术, 在铜箔上电沉积制备了多孔锂-硅薄膜电极(LSF). 用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试手段研究了该电极的结构和表面形貌. 作为锂离子电池负极材料, 电化学测试结果表明锂-硅薄膜电极具有较好的循环稳定性, 通过改变电沉积条件, 可有效调控该电极的嵌脱锂容量及首次循环效率. 譬如, 在0.5 mol·L^-1四氯化硅+0.7 mo·L^-1高氯酸锂的碳酸丙烯酯电解液中, 首先以-3.82 mA·cm^-2的恒定电流密度沉积600 s, 再将电流密度恒定为-1.27 mA·cm^-2, 继续电沉积7200 s, 制得锂-硅薄膜电极(LSF^-3), 该电极以12.7 μA·cm^-2的电流密度预循环2次, 其首次循环库仑效率高达97.1%. 预循环2次后, 电流密度增加到25.5 μA·cm^-2, 此时,锂-硅薄膜电极充电质量比容量和面积比容量分别为1410 mAh·g^-1及240.6 μAh·cm^-2; 50次循环后充电比容量为179 μAh·cm^-2 (1049 mAh·g^-1), 容量保持率为74.4%. 锂-硅薄膜电极中的活性锂组分可补偿首次循环时不可逆容量损失, 同时薄膜电极中的多孔结构可缓解电极材料的体积效应并改善其循环性能.     

锂离子电池Sn-Co-Zn合金负极材料电沉积及其储锂性能

运用电沉积技术制备出Sn-Co-Zn合金电极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了该合金材料的相结构和表面形貌.通过循环伏安和电位阶跃实验研究了Sn-Co-Zn合金的电沉积机理,实验表明,Sn-Co-Zn合金电沉积按扩散控制连续成核和三维生长方式进行.XRD结果表明,该合金由CoSn3、Co3Sn2和Zn组成.电化学性能测试表明:Sn-Co-Zn合金电极首次放电(脱锂)容量达751mAh·g-1,首次循环的库仑效率为88%;30周循环之后放电容量为510mAh·g-1.该Sn-Co-Zn合金电极良好的电化学储锂性能可能归因于材料的多相结构.     

锂离子电池纳米负极电极材料

综述了锂离子电池纳米负极材料研究的最新进展,根据材料的化学组成把锂离子电池纳米级负极材料分为金属基纳米负极材料、非金属基纳米负极材料、金属-非金属复合纳米负极材料、纳米氧化物负极材料和其它纳米负极材料。论述了各类材料的优势和存在的问题,探讨了这些材料的主要制备方法与其结构、形貌和电化学性能之间的关系,展望了纳米负极材料用于锂离子电池的前景。     

锂离子电池负极硅基材料

硅基材料由于其高电化学容量是一种非常有发展前途的锂离子电池负极材料,但其在充放电过程中体积变化大、循环寿命差、首次库仑效率低等是阻碍其商业化的主要问题.本文综述了硅在脱嵌锂时晶体结构及表/界面的变化,以及改善其电化学性能方面的研究进展,并阐述其作为锂离子电池负极材料的研究前景.     

硅基锂离子电池负极材料

硅是目前已知比容量(4200 mAh ·g^-1)最高的锂离子电池负极材料,但由于其巨大的体积效应(> 300%),硅电极材料在充放电过程中会粉化而从集流体上剥落,使得活性物质与活性物质、活性物质与集流体之间失去电接触,同时不断形成新的固相电解质层(SEI),最终导致电化学性能的恶化。本文介绍了硅作为锂离子电池负极材料的储能及容量衰减机理,总结了通过硅材料的选择和结构设计来解决充放电过程中巨大体积效应的相关工作,并讨论了一些具有代表性的硅基复合材料的制备方法、电化学性能和相应机理,重点介绍了硅炭复合材料。另外,介绍了一些电极的处理方法和其提高硅基负极材料电化学性能的可能机理。最后,对硅基负极材料存在的问题进行了分析,并展望了其研究前景。     

改性石墨用于锂离子电池负极

石墨可用于锂离子电池负极材料，其改性方面的研究主要有：石墨的还原、氧化、表面包膜以及物理法处理。这些方法可以改变石墨的电子状态及表面结构，能够提高石墨的性能。本文介绍了改性石墨用于锂离子电池负极的研究概况。     

锂离子电池碳负极材料的研究进展

本文介绍碳负极锂离子电池的研究进展，着重评述碳结构与其电化学性能之间的关系，并提出改进锂离子电池用碳负极材料性能的设想。     

锂离子电池Sb基负极材料研究进展

Sb基材料作为一类合金机制的锂离子电池负极材料,因具有比容量高、安全性好等优点受到广泛关注。 然而,由于Sb基负极材料在充放电过程中的体积效应和本身导电性较差等问题导致的循环性能不理想,制约了其作为锂离子电池负极材料的商业化应用。 本文综述了近年来在锂离子电池Sb基各类负极材料方面的研究进展,重点介绍了它们的反应机理、合成方法及电化学性能,并对Sb基负极材料的发展方向进行了展望。     

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...     

基于转化反应机制的锂离子电池电极材料研究进展

基于转化反应机制实现储锂功能的电极材料的研究和开发是提高锂离子电池性能,尤其是其可逆循环容量的重要方法,对于锂离子电池未来的发展有着非常重要的意义。本文综述近年来基于转化反应机制实现储锂功能的锂离子电池电极材料的研究进展,介绍了转化反应机制等新概念,重点讨论了基于转化反应机制实现储锂功能的简单过渡金属化合物电极材料的电...     

Co-Sn合金作为锂离子电池负极材料的研究

采用高能机械球磨法合成了富Co的Co3Sn2合金, 测试了Co-Sn合金作为锂离子电池负极材料的充放电性能. 考察了在机械球磨过程中加入碳和高温处理球磨后样品对合金组成和电化学性能的影响. XRD测试结果表明, 加入碳后所得样品的主要成分为CoSn2. 于400和600 ℃处理后主要成分转变为CoSn和Co3Sn2. CoSn2, CoSn和Co3Sn2的充放电容量随着Sn含量的降低依次降低, 但循环性能得到提高.     

纳米钴基氧化物锂离子电池负极材料的研究

采用流变相法合成Co3 O4 ,CoB1.3 6 O2 .8,CoB0 .5Al0 .1O1.5样品 ,并研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能 .当电池在 0 .0 1～ 3.0 0V的电压范围之间循环时 ,Li/Co3 O4 电池表现出最好的充放电性能 :循环 30周后 ,可逆比容量仍能保持为初始比容量 (931mAh/g)的 95 % .掺杂了B ,Al材料 ,其可逆比容量与未掺杂的相比明显降低 ,而且第 1周可逆容量随掺杂的B、Al量的增加而减少 .通过异位XRD方法研究了不同充放电态Co3 O4 电极材料结构的变化 .结果表明 ,Co3 O4 电极在充放电过程中与Li的反应机理不同于传统的过渡金属与Li的反应机理 ,即非Li+ 的嵌入 /脱出或合金的形成 ,而是Co3 O4 的可逆还原氧化以及Li2 O的可逆形成与分解机理     

聚合物热解法还原制备LiFePO4锂离子电池正极材料

应用聚丙烯酸盐热解还原法制备L iFePO4/C材料.经XRD和SEM分析,该材料具有橄榄石结构,结晶程度高,粒度分布均匀,粒径约100 nm.恒流充放电实验表明,该材料放电容量为138 mAh/g,循环性能良好.证实聚丙烯酸盐热解还原法是一种制备L iFePO4材料的新型实用方法.     

脉冲电沉积法制备Pt-TiO2 纳米管电极及其电催化性能

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列, 然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上, 制备出Pt-TiO2纳米管电极. 利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征, 结果表明, Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上, 晶粒大小约为25.6 nm. 对甲醇的电催化性能的研究结果表明, 脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性, 是Pt电极的40多倍.     

Li4Ti5O12 Nanoparticles Prepared with Gel-hydrothermal Process as a High Performance Anode Material for Li-ion Batteries

Li₄Ti₅O₁₂ (LTO) nanoparticles were prepared by gel‐hydrothermal process and subsequent calcination treatment. Calcination treatment led to structural water removal, decomposition of organics and primary formation of LTO. The formation temperature of spinel LTO nanoparticles was lower than that of bulk materials counterpart prepared by solid‐state reaction or by sol‐gel processing. Based on the thermal gravimetric analysis (TG) and differential thermal gravimetric (DTG), samples calcined at different temperatures (350, 500 and 700°C) were characterized by X‐ray diffraction (XRD), field emitting scanning electron microscopy (FESEM), transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammogram and charge‐discharge cycling tests. A phase transition during the calcination process was observed from the XRD patterns. And the sample calcined at 500°C had a distribution of diameters around 20 nm and exhibited large capacity and good high rate capability. The well reversible cyclic voltammetric results of both electrodes indicated enhanced electrochemical kinetics for lithium insertion. It was found that the Li₄Ti₅O₁₂ anode material prepared through gel‐hydrothermal process, when being cycled at 8 C, could preserve 76.6% of the capacity at 0.3 C. Meanwhile, the discharge capacity can reach up to 160.3 mAh·g^?1 even after 100 cycles at 1 C, close to the theoretical capacity of 175 mAh·g^?1. The gel‐hydrothermal method seemed to be a promising method to synthesize LTO nanoparticles with good application in lithium ion batteries and electrochemical cells.     

Al掺杂Li-Ni-O系列电池正极材料的制备与性能研究

以Ni(NO₃)₂、Al(NO₃)₃和LiOH为原料，研究了一种制备锂离子电池正极材料LiNi_1-xAl_xO₂(x=0.025～0.30)新的共沉淀方法：在前驱体的制备过程中采用超声波振动，在焙烧前用无水乙醇保护前驱体，并在空气气氛下对前驱体进行焙烧。采用充放电测试、XRD和循环伏安研究了掺铝量、焙烧温度和时间、补锂量以及超声波振动对LiNi_1-xAl_xO₂性能及结构的影响。结果表明，在空气气氛中，正极材料LiNi_1-xAl_xO₂中Al的最佳含量为x=0.2，最佳焙烧温度为700 ℃，焙烧时间为16 h,补锂量为0.05(即：n_Li∶n_Ni+Al=1.05∶1)效果较好；并发现掺铝有利于形成和稳定α-NaFeO₂型层状有序结构。同时发现，超声波振动提高了电池材料的性能。     

Effect of Electrode Material on Electrodeposition of Tungsten Oxide

Influence exerted by the nature of an electrode-substrate on the electrochemical deposition of tungsten oxides from a metastable acid solution of isopolytungstate was studied. As substrates for obtaining tungsten oxide deposits served metallic electrodes made of gold and platinum, films of mixed indium-tin oxide on glass (ITO-electrodes) and also glassy carbon electrodes and glassy carbon electrodes coated with films of conducting polymers: polyaniline, polypyrrole, and poly-3,4-ethylenedioxythiophene. It was shown that the nature of a substrate noticeably affects the electrochemical properties of tungsten oxide deposits. These differences are attributed to the adsorption of hydrogen on platinum in the range of the deposition potentials of tungsten oxide and to the chemical interaction of polytungstate ions with the thiophene sulfur of the polymer.