新型三维网状锡-钴合金负极材料的结构与性能

应用电沉积技术制备了三维网状结构的Sn-Co合金负极材料, 采用XRD、SEM和电化学方法考察了该负极材料的结构和性能. XRD分析表明, 该三维网状结构的Sn-Co合金镀层为六方固溶体结构. 其电化学性能测试表明: 三维网状结构Sn-Co合金微晶电极的性能稳定, 其首次放电容量高达493.4 mAh•g−1, 首次库仑效率达80.03％, 而平面结构Sn-Co合金电极的首次库仑效率为63.47％. 经50周充放电循环后, 三维网状结构Sn-Co合金电极的放电容量为329.6 mAh•g−1, 放电容量保持率为66.8％；SEM分析表明: 三维网状Sn-Co合金电极表面是由大小不一、高低不同的“岛”紧密排列在一起；“岛”和多孔结构的存在, 缓冲了锂嵌入时体积的膨胀, 部分抑制了材料结构的变化, 减缓了电极容量的衰减, 改善了电极的循环性能.     

三维多孔Sn-Co合金负极制备及其电化学性能研究

采用化学镀方法制备三维多孔铜.以其作为集流体,借助电沉积制备三维多孔Sn-Co合金电极.X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析表明,以多孔铜为集流体制备的SnCo合金电极主要存在CoSn2相和纯Sn相,为三维多孔结构.充放电结果显示,三维结构SnCo合金电极比平面铜集流体上镀得的SnCo合金电极表现出更优越的充放电性能.前者的首次放电(嵌锂)容量为636.3mAh/g,充电(脱锂)容量为528.7mAh/g,首次库仑效率为83.1%,70周后容量为529.5mAh·g-1,保持率为82.6%.此外,还应用电化学阻抗初步研究了三维Sn-Co合金电极在充放电过程发生的嵌脱锂过程.     

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.     

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。     

非晶态Fe-P合金电极的电沉积制备及其储锂性能

应用电沉积技术制备了Fe-P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。XRD分析结果表明电沉积的Fe-P合金具有非晶态结构。电化学性能测试表明：平面结构的Fe-P合金电极首次放电(脱锂)容量达542 mAh·g^-1,首次循环的库仑效率为60%;50周循环之后放电容量为366 mAh·g^-1。用非原位的XRD和SEM对电极的充放电机理进行了初步研究,结果表明,首次充电(嵌锂)过程中形成Li₃P相,电极表面生成纳米棒结构铁-磷合金,它能有效缓解锂嵌入/脱出时引起的合金结构变化,抑制合金材料的体积膨胀,从而提高该合金电极的充放电效率和循环性能。     

B对Sn-Co合金结构及电化学性能的影响

采用固相法合成了Sn-Co/B复合材料, 考察了B对材料的结构和电化学性能的影响. XRD分析结果表明, Sn-Co合金由CoSn相组成, 添加B能使晶粒细化并且形成CoSn2. 恒流充放电测试表明, B的添加提高了Sn-Co合金的循环性能, 但使放电容量略有降低. 当B质量分数为4%时, Sn-Co/B复合物的首次放电容量为216 mA·h/g, 经过30次循环后容量保持率达82.9%, 表现出良好的结构稳定性.     

锂离子电池三维多孔Cu6Sn5合金负极材料的制备及其性能

以三维多孔泡沫铜为基底, 通过直接电沉积的方法制备锂离子电池Cu6Sn5合金负极材料. 发现合金表面大量的微孔和“小岛”不仅增大电极的表面积, 而且显著缓解充放电过程中的体积变化. 测得三维多孔Cu6Sn5合金的初始放电(嵌锂)容量为620 mAh·g-1, 充电(脱锂)容量为560 mAh·g-1, 库仑效率达到90.3%, 具有较好的循环性能. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 在泡沫铜基底上制备的Cu6Sn5合金电极具有比通常的铜片基底更好的结构稳定性, 经过50 周充放电循环后无明显的脱落现象.     

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.     

锂离子电池用SnZn/Cu薄膜负极材料的研究

合金型锂离子电池负极材料由于容量高、安全性好而备受关注. 采用磁控溅射法在铜箔上渡膜制备锡锌薄膜, 经热处理后得到合金薄膜电极. 薄膜热处理后, 表面活性层形成Cu3Sn中间合金. 合金薄膜是由尺寸在5 μm左右的合金颗粒构成, 而合金颗粒则由更小的尺寸在50 nm左右微粒组成, 该合金薄膜同时具有薄膜、中间合金和纳米结构材料的特征. 合金薄膜电极具有较高的充放电容量、良好的循环性能和非常高的充放电效率. 在0.01～1.0 V (vs. Li/Li＋)区间, 电极循环200周后放电容量保持在300 mAh•g－1以上, 与第一次脱锂容量相比较, 容量保持率高达91.9%, 充放电效率大于98.0%.     

镍钨磷合金电结晶机理及其镀层结构与显微硬度

应用循环伏安、恒电位阶跃和 X射线衍射（ XRD）等方法研究了 Ni-W-P合金电沉积特点和镀层结构与显微硬度 .结果表明,在以柠檬酸铵为配体的溶液中, Ni-W-P合金沉积层较 Ni-W合金有较低的电化学活性 .根据电位阶跃的 i～ t曲线分析表明,在玻碳电极上 Ni-W-P合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行,随着过电位的增加,电极表面上晶核数增多 . XRD试验结果表明, Ni-W-P合金镀层呈现明显的非晶态特征 .所获得的 Ni-W-P合金电沉积层的显微硬度在 450 kg· mm－ 2左右 .     

贮氢电极合金ZrCr_(0.4)Mn_(0.2)V_(0.1)Co_(0.1)Ni_(1.2)高温电化学性能的研究

研究了AB2型Laves相贮氢电极合金ZrCr0.4Mn0.2V0.1Co0.1Ni1.2在不同温度下的放电容量、活化、高倍率和自放电等电化学性能.实验表明:25℃下,合金电极经13次循环后其最大放电容量为336mAh/g,在70℃下,仅需4次循环就达到298mAh/g;该合金在70℃,300mA/g电流下的高倍率放电性能比25℃时提高了约16%,但自放电性能却从3%/d下降到17%/d,虽然温度升高,合金的循环性能有所下降,但还是相当稳定的.这主要是因为循环过程中合金表面形成的氧化膜阻碍了合金元素进一步溶解造成的.     

锂离子电池Sn-SBA15负极材料的复合电镀制备及其性能

应用复合电镀法制备Sn-SBA15电极.充放电测试得其初始放电(嵌锂)容量,达到1075mAh/g.充电(脱锂)容量为630mAh/g,经过50周循环后充放电容量均保持在400 mAh/g以上.XRD分析表明,Sn-SBA15电极具有四方晶型锡结构;而SEM观察到电极表面的蜂窝状结构.交流阻抗谱结果显示,Sn-SBA15电极表面有SEI膜的生成.     

纳米Sn-Co/石墨复合材料的制备、结构和电化学性能

以化学沉积法制备Sn-Co合金纳米粒子/石墨复合材料,XRD和Ram an光谱表征物相结构,SEM观察表面形貌.结果显示,500℃高温热处理的Sn-Co/石墨复合材料,其颗粒密集均匀地分散于石墨载体上.Sn-Co合金纳米粒子颗粒直径100 nm左右.Sn-Co/石墨电极具有较高的比容量和循环寿命,这可能是该合金纳米粒子与棒状石墨间的亲合能有效地阻止Sn的脱落,Sn-Co的颗粒间隙缓冲锂嵌脱过程的结构张力,防止合金的膨胀与粉化.     

巴基管嵌锂电极性能的研究

用化学气相沉积法制备的巴基管作为锂离子电池的负极活性物质可以达到７００ｍＡｈ／ｇ的容量，远超过了石墨嵌锂化合物理论容量。ＣＶＤ巴基管电极经２０次充放电循环后，放电容量保持率为６５．３％，尽管ＣＶＤ巴基管电极初次充放电效率低，但经表面镀铜修饰后，初次充放电效率可提高到５５．９％。     

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...     

Effect of fullerene coating on silicon thin film anodes for lithium rechargeable batteries

To improve the electrochemical performances of Si thin film anodes for lithium rechargeable batteries, fullerene thin films are prepared by plasma-assisted evaporation methods to be used as coating materials. Analyses via Raman and X-ray photoelectron spectroscopy indicate that amorphous polymeric films originated from fullerene are formed on the surface of the silicon thin film. The electrochemical performance of these fullerene-coated silicon thin film as an anode material for rechargeable lithium batteries has been investigated by cyclic voltammetry, charge/discharge tests, and electrochemical impedance spectroscopy. The fullerene-coated Si thin films demonstrated a high specific capacity of above 3,000 mAh g⁻¹ as well as good capacity retention for 40 cycles. In comparison with bare silicon anodes, the fullerene-coated silicon thin film showed superior and stable cycle performance which can be attributed to the fullerene coating layer which enhances the Li-ion kinetic property at the electrode/electrolyte interface.