钕, 铈掺杂的正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备及性能

通过掺杂不同含量的Ｎｄ,Ｃｅ制备ＬｉＭｎ２－ｘＲＥｘＯ４（ＲＥ＝Ｃｅ,Ｎｄ;ｘ＝０,０．０５,０．１,０．１５,０．２）锂离子电池正极材料,研究稀土元素拓杂对尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料电化学性质的影响。掺杂Ｎｄ,Ｃｅ后ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料更适合于锂离子的嵌入和脱出,电池的循环性能提高,但充放电容量随掺杂量的增加而下降。Ｘ射线光电子能谱分析表明掺杂Ｎｄ,Ｃｅ的ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料,其Ｍｎ＾４＋     

锂离子电池LiMn2O4薄膜电极的制备研究进展

尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４是最有希望替ＬｉＣｏＯ２的新一代锂离子电池阴极材料。高能、轻量、超薄将是未来锂离子电池一个十分重要的发展方向。本文对尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４的晶体结构作了简要介绍。综述了近年来在ＬｉＭｎ２Ｏ４薄膜电极制备方面的研究进展,包括静电喷雾沉积（ＥＳＤ）、静脉激光沉积（ＰＬＣ）、射频磁溅射（ＲＦＭＳ）等等,并对今后的研究方向进行了展望。     

LiCoO2的固相配位化学合成

目前商品化的锂离子电池大都采用ＬｉＣｏＯ2作为正极材料[1],工业上锂钴氧化物(ＬｉＣｏＯ2)多采用高温固相合成法生产,烧结时间长达24-48ｈ,制得的粉末粒度大分布范围广,形貌不规整[2]。溶胶 凝胶法前驱体的制备比较麻烦[3]。我们用固相配位化学反应法合成锂钴氧化物Ｌｉ ＣｏＯ2,操作简便兼具反应温度低、反应时间短、粒度分布均匀的优点[4,5]。本文采用氢氧化锂、乙酸钴和柠檬酸为原料,通过低热固相反应合成了Ｌｉ+与Ｃｏ2+达到分子级混合水平的前驱体、在400-800℃焙烧得ＬｉＣｏＯ2产品,通过热重/差热、Ｘ射线衍射、扫描电镜和粒…     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的低热固相合成与性能表征

锂离子电池具有比能量高、环境污染小等优点,广泛应用于手提电话、便携式电脑、摄像机等设备中。其正极材料的研究是锂离子电池的研究重点。层状结构的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石结构的LiMn2O4是仅有的三种能在3.5V以上电位可嵌入Li的正极材料[1~3]。目前市售的锂离子电池主要采用LiCoO2作正极材料,但由于Co资源缺乏和价格相对昂贵,而锰资源丰富,价格低廉且无毒,对环境友好,因此世界各国都在大力进行以LiMn2O4为正极材料的锂离子电池的实用化研究。LiMn2O4传统的制备方法是高温固相反应合成法[4~7],但由于Mn的变价多,与Li形成贫Li或…     

尖晶石LiMn2O4锂充放电池的电化学研究

本文报导尖晶石型ＬｉＭｎ２Ｏ４化合物的制备方法，用循环伏安法和交流阻抗技术研究了Ｌｉ／有机电解液／ＬｉＭｎ２Ｏ４电池的电化学行为，用分形理论首次考察和进一步讨论电极材料的阻抗行为随锂离子嵌入或脱嵌电极时的变化。     

一种可充电锂电池电极新材料的制备

一种可充电锂电池电极新材料的制备Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ和Ｂｒｕｃｅ最近报道了一种与ＬｉＣｏＯ２结构相类似，可用于可充电锂电池电极材料的层叠式ＬｉＭｎＯ２的制备方法和它的电化学性能，其充电容量与类似的电极材料ＬｉＣｏＯ２及ＬｉＭｎｏ２可比拟，达２７０ｍＡｈ...     

LiFePO4：水热合成及性能研究

LiFePO4是继尖晶石型LiMn2O4[1]之后的一种新型锂离子电池正极材料,其具有结构稳定,工作电位适中(3.45VvsLi/Li )、可逆容量高、无毒价廉等优点,被认为是极具发展潜力的锂离子电池正极材料[2]。有关LiFePO4的结构[3]和性能[4]研究引人关注。目前,LiFePO4主要是采用高温固相法[5]来合成,尽管简单方便,但由于该传统方法的局限性,很难得到纯度高、粒径小、电性能好的LiFePO4。因此人们尝试用微波加热[6]、溶胶-凝胶[7]、共沉淀[8]等制备方法,希望得到理想的LiFePO4材料,但是采用水热法制备LiFePO4鲜见报道。本文采用水热法制备了纯…     

二次Li／LiNi0.3Co0.7O2电池反应研究

利用循环伏安，库仑滴定，Ｘ射线衍射，恒电流阶跃等方法研究了Ｌｉ／ＬｉＮｉ０．２Ｃｏ０．７Ｏ２电池反应。结果表明该电池在４．３０－３．００Ｖ间放电容量可达１２０－１４０ｍＡ．ｈ．ｇ＾－１，充，放电机理为Ｌｉ＾＋在ＬｉＮｉ０．３Ｃｏ０．７Ｏ２中进行两步脱嵌与嵌入反应。     

新型电池材料LiNiyCozTi1—y—zO的结构与性能研究

研究了新型锂离子电池材料ＬｉＮｉｙＣｏｚＴｉ１－ｙ－ｚＯ２的结构与性能,比较了ＬｉＮｉｙＣｏｚＴｉ１－ｙ－ｚＯ２与ＬｉＮｉＯ２在充放电特性、特性、粒度分布等方面的异同,研究了ＬｉＮｉｙＣｉ１－ｙ－ｚＯ２的结构和电化学性能。结果表明,部分Ｎｉ被Ｃｏ和Ｔｉ取代后,有效地改善了ＬｉＮｉＯ２的性能。     

《化学通报》网络版（Chemistry Online）2002年第1期论文摘要

[Ｗ 0 0 1 ]锂离子电池的正极材料ＣａｔｈｏｄｅＭａｔｅｒｉａｌｆｏｒＬｉｔｈｉｕｍ ＩｏｎＢａｔｔｅｒｙ汤宏伟　陈宗璋　钟发平#(湖南大学化学化工学院　长沙　 4 1 0 0 82　　 #长沙力元新材料股份有限公司　长沙　4 1 0 1 0 0 )综述了近几年发展起来的一些锂离子电池正极材料。对锂钴氧化物、锂镍氧化物和尖晶石锂锰氧化物的特点、制备和改性方法作了介绍。并简介了其它一些新正极材料的发展情况。Ａｒｅｖｉｅｗｉｓｇｉｖｅｎｏｎｓｅｖｅｒａｌｋｉｎｄｓｏｆｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔ…     

轻质三维多孔泡沫铝用作高性能锂金属负极骨架

将轻质、三维多孔且亲锂的泡沫铝用作锂(Li)金属负极骨架,通过简单的机械挤压方法,将泡沫铝与金属Li复合,制得Al@Li复合负极。泡沫铝自身的高亲锂性,能够为Li金属成核提供丰富且均匀的活性位点,诱导Li在泡沫铝内部的快速成核和均匀电沉积。同时,泡沫铝的三维多孔结构,可以容纳Li金属负极在充放电过程中的巨大体积应变,降低局部电流密度,从而有效抑制Li枝晶的生长。因此,与纯Li金属负极相比,所获得的Al@Li复合负极在对称电池和LiFePO₄||Al@Li半电池中,均表现出了更加优异的循环稳定性。     

轻质三维多孔泡沫铝用作高性能锂金属负极骨架

将轻质、三维多孔且亲锂的泡沫铝用作锂(Li)金属负极骨架,通过简单的机械挤压方法,将泡沫铝与金属 Li复合,制得Al@Li复合负极。泡沫铝自身的高亲锂性,能够为Li金属成核提供丰富且均匀的活性位点,诱导Li在泡沫铝内部的快速成核和均匀电沉积。同时,泡沫铝的三维多孔结构,可以容纳Li金属负极在充放电过程中的巨大体积应变,降低局部电流密度,从而有效抑制Li枝晶的生长。因此,与纯Li金属负极相比,所获得的Al@Li复合负极在对称电池和LiFePO₄||Al@Li半电池中,均表现出了更加优异的循环稳定性。     

锂分子里德堡态和双激发态的重新分类

根据里德堡轨道的类氢nλ特性,对 7Li2实验已观测到的和理论计算给出的68个电子态进行了分类,把这些态划分为核实贯穿里德堡态和核实非贯穿里德堡态.讨论了双电子激发态和里德堡态的微扰,也讨论了这种分类的意义.     

新型锂盐Li[CF3BF3]电解液的制备与性能

制备了1种高纯度的新型锂盐三氟甲基三氟硼酸锂(Li[CF3BF3]),通过核磁共振(NMR)、元素分析(EA)及离子色谱(IC)对其结构进行表征和杂质分析.采取示差扫描量热(DSC)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和扫描电镜(SEM)等方法研究了1 mol/L Li[CF3BF3]-EC/EMC/DMC(体积比5∶3∶2)电解液的物化和电化学性质.结果表明,Li[CF3BF3]基电解液的电导率和Li+迁移数远高于LiBF4,氧化电位高达5.91 V(vs.Li+/Li),在镍电极表面能观察到可逆的锂沉积-溶出过程,并对Al箔表现出优良的钝化性能.研究了Li[CF3BF3]基电解液的电导率与温度和浓度、黏度与浓度的变化规律,以及一系列浓度电解液的相变规律.Li/C半电池测试结果表明,—CF3取代LiBF4的1个F原子后,其衍生产物Li[CF3BF3]明显改善了电解液与人造石墨的相容性.     

功能化固态电解质膜改性锂金属负极的研究进展

对高比能量锂离子电池需求的不断增加激发了锂金属负极的应用研究。锂金属具有高放电比容量(3860 mAh·g^?1),低电极电位(?3.04 V),是锂离子电池的理想负极材料。然而,锂金属在循环过程中会形成不稳定的固态电解质(SEI)膜,而且会生成枝晶,枝晶的生长会引发电池短路等安全问题,极大地阻碍了其应用。理想的SEI膜应具有良好的锂离子传导性、表面电子绝缘性和机械强度,可调控锂离子在表面均匀沉积,促进离子传输,抑制枝晶生长,因此构筑功能化SEI膜是解决锂金属负极所面临挑战的一项有效策略。本综述以锂金属枝晶形成和生长的机理为出发点,分析总结SEI膜的构建策略、不同组成SEI膜的结构和功能特性及其对锂金属负极性能的影响,并对锂金属实用化面临的挑战及未来发展方向进行了展望。     

稳定锂电化学沉积和溶解行为的LiC6异质微结构界面层

本文采用机械辊压方法在金属锂表面通过原位固相反应生成LiC₆异质微结构界面层,并研究了在碳酸酯有机电解液体系下该异质层对锂电化学沉积和溶解行为的影响。通过形貌表征与电化学测试发现,LiC₆异质层能够有效提升锂电化学沉积的可逆性与均匀性,从而抑制枝晶生长及维持沉积/溶解界面的稳定。使用异质层改性金属锂负极的扣式全电池也较纯金属锂负极体系表现出更为优异的循环稳定性。     

固体电解质Li4.4M0.4Si0.6O4-xLi2O(M=Al,B)的低温合成及导电性

用溶胶－凝胶法,于７００℃合成了Ｌｉ４．４Ｍ０．４Ｓｉ０．６Ｏ４－ｘＬｉ２Ｏ（Ｍ＝Ａｌ,Ｂ;ｘ＝０．００－０．５０）离子导体材料,并用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ、ＳＥＭ及交流阻抗等技术对样品进行了测试,结果发现：用溶胶－凝胶法可降低Ｌｉ４．４Ｍ０．４Ｓｉ０．６Ｏ４的合成温度,随Ａｌ,Ｂ的掺杂,可提高基质材料的离子导电性,同时随Ｌｉ２Ｏ的掺入可增强样品的致密性并提高了其离子的导电性能。     

Li/SOCl_2电池研究及应用进展

对Li/SOCl2电池的研究进展,包括Li/SOCl2电池的锂阳极、碳阴极、电解液体系及电池性能改善等方面的研究现状及发展趋势进行了较为详细的介绍,同时介绍了该电池的应用进展.并对其发展方向进行了展望.     

Different methods of preparing electrode from single-wall carbon nanotubes and their effect on the Li ion insertion process

Single-wall carbon nanotube (SWNT) is processed in three different ways: (1) coating a film out of a slurry of SWNT with poly (vinilydene difluoride) (PVDF) binder on to a Cu substrate, (2) evaporating SWNT dispersion in methanol on to a Cu substrate, and (3) transferring a film on to a Cu substrate from the water–ethanol interface, to prepare the working electrode for studying the Li ion insertion process. The use of binder enhances irreversible capacity restricting the Coulomb efficiency to only 18% in the initial cycle. The electrode prepared by deposition of SWNT powder from a dispersion of methanol on the Cu substrate gives the best reversible capacity of 445 mA h g⁻¹ and Coulomb efficiency of 25% in the initial cycle. Use of the PVDF binder favors the formation of thicker solid electrolyte interface, which counts the large irreversible capacity.     

锂金属负极亲锂骨架的研究进展

随着电动汽车和便携式电子产品的快速发展, 人们对于高比能二次电池的需求越来越迫切. 锂金属以其极高的理论比容量和极低的电极电势被视为下一代高比能电池理想负极材料之一. 但是, 锂枝晶的生长及体积膨胀等问题限制了金属锂负极的实际应用. 在金属锂负极中引入三维骨架可以有效抑制锂枝晶生长, 缓解体积膨胀. 其中亲锂骨架可以降低锂的形核能垒, 诱导锂的均匀成核, 更加有效地调控锂沉积行为. 本文结合国内外的研究进展总结了锂金属负极中亲锂骨架的研究成果. 根据亲锂材料的不同对亲锂骨架进行了分类, 总结了各类亲锂骨架在调控锂沉积行为和提高电池性能方面取得的成果, 并对其今后的研究和发展进行了展望.