Si-Fe复合SiOx/石墨基负极材料的电化学性能

针对硅氧基负极材料的主要缺陷,在SiO_x/石墨基负极材料中巧妙地引入了Si-Fe、SnO₂合金化合物,以改善其电化学性能,并通过机械球磨、喷雾干燥和高温热解策略制备了一系列硅氧基复合负极材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和恒流充放电测试仪对复合材料的物相、微观形貌及电化学性能进行了表征。电化学测试结果表明,复合质量分数5% Si-Fe的目标材料充电容量高达443.4 mAh·g^-1,首次库仑效率达75.2%,循环310圈之后容量仍有369.1 mAh·g^-1,容量保持率为81.0%(相对第11圈);同时,经Si-Fe复合之后,锂离子扩散速率得到了明显改善。     

Si-Fe复合SiOx/石墨基负极材料的电化学性能

针对硅氧基负极材料的主要缺陷,在SiO_x/石墨基负极材料中巧妙地引入了Si-Fe、SnO₂合金化合物,以改善其电化学性能,并通过机械球磨、喷雾干燥和高温热解策略制备了一系列硅氧基复合负极材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和恒流充放电测试仪对复合材料的物相、微观形貌及电化学性能进行了表征。电化学测试结果表明,复合质量分数5% Si-Fe的目标材料充电容量高达443.4 mAh·g^-1,首次库仑效率达75.2%,循环310圈之后容量仍有369.1 mAh·g^-1,容量保持率为81.0%(相对第11圈);同时,经Si-Fe复合之后,锂离子扩散速率得到了明显改善。     

锂离子电池硅复合负极材料研究进展

硅基负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一.然而,硅负极巨大的体积效应、较低的电导率以及与常规电解液的不相容性限制了其商业化应用.目前,提高硅负极性能的措施主要包括:通过设计硅基负极材料的组成和微观结构来抑制其体积变化并改善导电性,研发适于硅负极的粘结剂和电解液添加剂,探索...     

热处理温度对石墨复合负极材料电化学性能的影响

以球形天然石墨为原料,柠檬酸为碳源,通过喷雾造粒及高温热处理得到了高容量石墨复合(G/C)负极材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)对样品物相和微观形貌进行表征,并通过恒流充放电及循环伏安(CV)研究了不同热处理温度对G/C材料电化学性能的影响。2900℃制得样品既具有石墨负极电压曲线特性,又可释放出远高于商品化石墨负极的比容量:首次循环活化后充电比容量为423mAh·g^-1,100次循环后仍高达416mAh·g^-1,容量保持率为98%。     

热处理温度对石墨复合负极材料电化学性能的影响

以球形天然石墨为原料,柠檬酸为碳源,通过喷雾造粒及高温热处理得到了高容量石墨复合(G/C)负极材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)对样品物相和微观形貌进行表征,并通过恒流充放电及循环伏安(CV)研究了不同热处理温度对G/C材料电化学性能的影响.2 900 ℃制得样品既具有石墨负极电压曲线特性,又可释放出远高于商品化石墨负极的比容量:首次循环活化后充电比容量为423 mAh·g^-1,100次循环后仍高达416 mAh·g^-1,容量保持率为98%.     

基于银镜反应的硅/银复合负极材料的制备及其表征

基于银镜反应，在动态下用稀氨水将银氨配离子还原为纳米银颗粒，并沉积在硅颗粒表面。与常用含银复合材料之银盐直接还原法和硝酸盐高温分解法相比，配位还原法具有制备工艺简单快速、银颗粒分散度高和银盐转化率高等特点。得到的硅/银复合材料中粒径小于20 nm的银颗粒均匀分布在硅颗粒表面，无其他杂质相。与纯硅粉负极相比，硅/银复合材料(含银10wt%)能有效抑制硅负极在循环初始阶段的容量快速衰减，30次循环可逆容量大于500 mAh·g^-1。交流阻抗测试显示，纳米银颗粒的存在能显著提高电子电导，进而改善硅负极的循环稳定性。     

锂离子电池用多孔硅/石墨/碳复合负极材料的研究

在两步高能球磨和酸蚀条件下制得了多孔硅/石墨复合材料，并对其进行碳包覆制成多孔硅/石墨/碳复合材料。通过TEM，SEM等测试手段研究了多孔硅材料的结构。作为锂离子电池负极材料，电化学测试结果表明多孔硅/石墨/碳复合材料相比纳米硅/石墨/碳复合材料有更好的循环稳定性。同时，改变复合体配比、热解碳前驱物、粘结剂种类和用量也会对材料的电化学性能产生较大的影响。其中使用质量分数为10％的LA132粘结剂的电极200次循环以后充电容量保持在649.9 mAh·g^-1，几乎没有衰减。良好的电化学性能主要归因于主活性体-多孔硅颗粒中的纳米孔隙很好地抑制了嵌锂过程中自身的体积膨胀，而且亚微米石墨颗粒和碳的复合也减轻了电极材料的体积效应并改善了其导电性。     

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.     

机械化学法原位合成硅/锡二元储锂母体复合负极材料的研究

以高活性、低熔点金属锂为还原剂,在惰性气氛保护下分别将一氧化硅和氧化亚锡还原为单质硅和锡。通过调节球磨参数并加入适量助磨剂有效抑制因金属锂熔化导致的物料结块现象,得到将纳米硅、锡颗粒均匀分散在含锂化合物基体中的二元储锂母体复合材料。通过该方法得到的复合材料中硅、锡颗粒粒径明显小于商品化的纳米硅和纳米锡,不仅能最大限度降低硅、锡颗粒的体积效应,避免纳米粉体的分散工序,且能大大降低材料的制备成本。交流阻抗和充放电循环测试显示,金属锡作为另一种储锂母体既能为复合材料提供部分可逆容量,也能有效降低活性物质颗粒之间     

石墨/氧化锡/活性炭锂离子电池负极材料的合成及性能

采用液相法,以SnCl2·2H2O、石墨、活性炭为原料,在油浴中共热合成石墨/氧化锡/活性炭复合材料.通过XRD和电化学测试对材料进行了表征.结果表明,样品中含有石墨和金红石SnO2·这种材料作为锂离子电池负极材料具有良好的充放电循环性能.     

具有类混凝土结构的 SiOx-C锂离子电池复合材料的制备

采用一种简单的方法制备具有类钢筋混凝土结构的Si-O-C负极材料,其中碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)如同钢筋一般嵌入材料中以提供应力支撑,硅原子被原子级分散的碳和氧原子均匀包裹,最后通过化学气相沉积镀上最外层的碳层,进一步抑制材料的体积变化。基于此独特的结构设计制备的CNTs/SiO_x-C/C负极表现出优异的电化学性能,其在0.5 A·g^-1的电流密度下循环970圈后容量保留率为80%。     

具有类混凝土结构的SiOx-C锂离子电池复合材料的制备

采用一种简单的方法制备具有类钢筋混凝土结构的Si-O-C负极材料,其中碳纳米管（carbon nanotubes,CNTs）如同钢筋一般嵌入材料中以提供应力支撑,硅原子被原子级分散的碳和氧原子均匀包裹,最后通过化学气相沉积镀上最外层的碳层,进一步抑制材料的体积变化。基于此独特的结构设计制备的CNTs/SiO_x-C/C负极表现出优异的电化学性能,其在0.5 A·g^-1的电流密度下循环970圈后容量保留率为80%。     

Impacts of fluorine on the electrochemical properties of Li[Ni0.5Mn0.5]O2 and Li[Li0.2Ni0.15Co0.1Mn0.55]O2

The impact of the fluorine substitution on the electrochemical properties of layered lithium nickel manganese positive electrode materials for lithium ion batteries is summarized. The addition of a controlled amount of fluorine to the oxygen lattice can effectively improve the capacity retention as well as reduce the impedance of the positive electrode materials. The fluorination of the nickel and manganese based layered oxide cathode material has also led to significant improvement in cycle life and power capability of the battery.     

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。     

Porous Si/C composite as anode materials for high-performance rechargeable lithium-ion battery

A novel porous silicon was synthesized through a magnesiothermic reduction method of molecular sieve for the first time, the porous silicon was used as anode material, which shows a high initial specific capacity of 2018.5 mAh/g with current density of 0.1 A/g.     

锂离子电池负极材料Li_(4-x)K_xTi_5O_(12)结构和电化学性能

采用固相反应的方法制备了尖晶石型Li4Ti5O12和K掺杂Li4-xKxTi5O12(x=0.02,0.04,0.06)。通过XRD、SEM、BET等对制备材料进行了分析。结果表明,K掺杂没有影响立方尖晶石型Li4Ti5O12的合成,同时也没有改变Li4Ti5O12的电化学反应过程。K掺杂Li4-xKxTi5O12具有比Li4Ti5O12小的颗粒粒径和比Li4Ti5O12大的比表面积、孔容积。适量的K掺杂能够明显改善Li4Ti5O12的电化学性能,尤其是倍率性能,但是过多的K掺杂却不利于材料电化学性能的提高。研究表明,Li3.96K0.04Ti5O12体现了相对较好的倍率性能和循环稳定性。0.5C下,首次放电比容量为161mAh·g-1,3.0和5.0C下,容量保持分别为138和121mAh·g-1。3.0C下,200次循环后容量保持为137mAh·g-1。     

Nano-structured phosphorus composite as high-capacity anode materials for lithium batteries

More than LiP service: The adsorption of red phosphorus into porous carbon provides a composite anode material for lithium-ion batteries. The amorphous nano phosphorus, in the carbon matrix, shows highly reversible lithium storage with high coulombic efficiencies and stable cycling capacity of 750?mAh per gram composite.     

功率型锂离子电池负极材料TiO2/石墨烯的制备及其电化学性能研究

采用无表面活性剂回流法制备了蜂窝状TiO2/石墨烯(GNs)复合材料.扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)表征结果表明,TiO2颗粒约5～10 nm,均匀地分散在石墨烯的表面.锂电池测试显示,1C充电容量稳定在240.1 mAh.g-1;30C充电容量为169.5 mAh.g-1;当电流调回1C时,其充电容量仍可完全恢复(241.7 mAh.g-1);10C 300周期循环电极容量保持率为89.8%.