有机盐PTO(KPD)2作为高性能锂离子电池正极材料的研究

采用溶剂热反应合成了一种新型的有机盐材料芘四酮-二均苯四甲酸二酰亚胺二钾盐PTO(KPD)₂. 该材料作为锂离子电池正极时, 表现出优异的循环和倍率性能. 研究结果表明, 在50 mA/g电流密度下, PTO(KPD)₂的实际放电比容量达到255.8 mA·h/g; 在500 mA/g电流密度下循环800次后, 容量保持率为81.1%. PTO(KPD)₂盐结构的形成提高了分子极性, 大大降低了其在电解液中的溶解度, 使得材料表现出优异的电化学性能.     

锂离子电池正极材料LiCoO2的微波合成及结构表征

改变原料的Li,Co摩尔配比，利用微波法制备出锂离子电池正极材料LiCoO2，同时考察了微波辐照时间对反应体系温度的影响，并采用电子显微镜、红外光谱和X射线衍射技术对产品的晶体结构进行分析。结果表明，Li,Co的摩尔比的1.05:1时，所合成的LiCoO2晶体纯度高，具有良好的层状结构。与传统合成法相比，微波合成法具有反应时间短，能耗低，合成效率高，颗粒均匀性良好等特点。     

锂离子电池有机正极材料

随着储能电源和电动汽车的迅猛发展,开发高能量密度的锂离子电池成为研究的重点之一。锂离子电池性能的提高很大程度上取决于正极材料的特性。目前,广泛使用的无机正极材料普遍存在容量提升有限、生产过程消耗能源大、存在安全隐患和成本高等缺陷。因此,需要开发比容量更高、安全性更好和在自然界中储量更为丰富的绿色能源材料。与无机正极材料相比,有机物正极材料具有理论比容量高、原料丰富、环境友好、结构可设计性强和体系安全的优点,是一类具有广泛应用前景的储能物质。本文综述了目前国内外已经开展的研究工作,介绍了作为锂离子正极材料的几类主要的有机化合物,包括导电高分子聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物和含氧共轭化合物等;对比分析了这些化合物的电化学性能、电化学反应机理及其具备的优势和存在的不足;指出了有机化合物作为锂离子正极材料需要解决的问题及今后研究和改进方向。     

柠檬酸络合法合成锂离子电池正极材料

90年代初,Sony技术能源公司首先使LiCoO2/C锂离子"摇椅"蓄电池[1]商品化.但由于Co价格较贵,生产成本高以及污染环境缺缺点,限制了Co的使用.     

硫化聚合物锂离子电池正极材料的研究进展

用单质硫对聚合物进行硫化,可以制备具有电化学活性的导电高分子材料.这些材料用作锂离子电池正极活性材料,可获得较高的比容量.综述了聚二乙基硅氧烷、聚乙烯、聚乙炔、聚苯乙烯、聚丙烯腈等聚合物通过单质硫在200～360℃下硫化所制得的导电高分子材料的电化学特性.     

萘二酰亚胺类锂离子电池有机正极材料的合成及储能机理研究

有机电极材料由于其高比容量、结构灵活和环境友好等优点逐渐成为研究的热点。通过在萘二酰亚胺（NDI）核位扩展吡嗪基团,我们合成了一种新型的多电子反应有机电极材料NDI-N,该分子具有良好的晶型以及电化学稳定性。电化学测试表明该分子的初始放电比容量达到155 mAh g-1,以0.2C的电流密度循环500圈之后仍有97%的容量保持率,非原位氢谱核磁测试和理论计算等研究发现NDI-N和锂离子的反应首先发生在吡嗪结构单元的C=N双键上,其次发生在NDI结构的C=O双键上,这一机理的阐明为NDI核位扩展的多电子有机电极材料研究提供了一种可行方案。     

聚阴离子型锂离子电池正极材料研究进展

综述了各种聚阴离子型锂离子电池正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构和性能的关系,尤其是聚阴离子在正极材料中的作用,以及改善材料电导率的各种方法及其机理进行了总结和探讨.     

锂离子电池正极材料LiFePO4电化学性能

分别采用蔗糖和乙炔黑作为碳添加剂,高温固相法合成LiFePO_4复合物,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和充放电等测试技术对其晶体结构、表观形貌和电化学性能进行了研究。结果表明,合成的LiFePO_4均为单一的橄榄石型晶体结构。采用蔗糖包覆的LiFePO_4具有更好的电化学性能,以0．2 C充放电,首次放电比容量为148．6 mA·h/g,20次循环后放电容量仍为140．3 mA·h/g。     

锂离子电池纳米正极材料

综述了锂离子电池纳米正极材料的研究进展,阐述了这种材料用于锂离子电池的优势和存在的问题,把纳米正极材料分为过渡金属嵌锂化合物、金属氧化物和金属硫化物和其它纳米正极材料。归纳了不同纳米正极材料的主要制备方法,探讨了材料的制备方法与其结构、形貌和电化学性能之间的关系,展望了纳米正极材料用于锂离子电池的未来前景。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的微波合成及结构表征

以乙酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为原料,利用微波法制备出锂离子正极材料磷酸亚铁锂,同时在不同的时间下研究其对反应物合成的影响.用X射线衍射技术、扫描电子显微镜等对产品的晶体结构进行表征,结果表明：微波合成法具有反应时间短、能耗小、合成效率高等优点,其合成的磷酸亚铁锂的晶体结晶度较好、粒度分布较均匀、晶粒比较完整;同时也证实了微波合成是一种比较好的合成方法.     

锂离子电池正极材料层状Li-Ni-Co-Mn-O的研究

综述了近年来锂离子电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料的研究进展,重点介绍了其合成方法、电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。其中,LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料已成功实现商业化,凭借优异的性价比,该材料将取代LiCoO₂。     

微波合成法制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4

研究了一种制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的新方法.采用机械球磨结合微波热处理合成了Li2FeSiO4正极材料.通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析.与传统固相法合成的材料在晶体结构、微观形貌以及充放电性能方面进行了比较.结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料;在650 ℃时处理12 min,获得了纯度高、晶粒细小均匀的产物,该产物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.在60℃下以C/20倍率(电流密度,1C=160mA·g-1)进行充放电,首次放电容量为119.5 mAh·g-1,10次循环后放电容量为116.2 mAh·g-1.与传统高温固相法相比,微波合成法制备的材料具有较高的纯度、均匀的形貌和较好的电化学性能.     

钒系磷酸盐锂离子电池正极材料

商业化锂离子电池以锂过渡金属氧化物作正极材料,由于安全性等问题限制了其更广泛的应用。在已经研究和开发的众多新型锂离子电池正极材料中,钒系磷酸盐由于具有较高的对锂电位和理论比容量而成为研究热点。本文综述了各种钒系磷酸盐类锂离子电池正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构、制备方法和电化学性能进行了总结,并对改善材料综合性能的方法和机理进行了探讨。     

锂离子电池正极材料Li(1-2x)MgxMnPO4/C的合成与表征

采用溶胶凝胶法合成前驱体,再在空气气氛中分别于400℃、500℃和600℃下焙烧,得到锂离子电池正极材料(1-2x)MgxMnPO4/C(0≤x≤0.1);利用X射线衍射分析、环境扫描电镜分析、恒流充放电、阻抗测试等分析了产物的结构、形貌和电化学性能.结果表明,合成的(1-2x)MgxMnPO4/C颗粒呈球形,具有橄榄...     

锂离子电池正极材料的晶体结构及电化学性能

正极材料是锂离子电池的重要组成部分。作为提供自由脱嵌锂离子的正极材料,其晶体结构的特点决定了锂离子脱嵌路径方式的不同,并对锂离子电池的电化学性能等产生明显影响。本文根据正极材料的晶体结构和锂离子“脱嵌/嵌入”路径方式的不同,重点讨论了一维隧道结构、二维层状结构和三维框架结构正极材料的晶体结构特点、锂离子“脱嵌/嵌入”路径和其电化学性能之间的关系,主要包括一维隧道结构正极材料LiFePO₄,二维层状结构正极材料LiMO₂(M=Co, Ni, Mn)、Li_1+xV₃O₈和Li₂MSiO₄ (M=Fe, Mn) 以及三维框架结构正极材料LiMn₂O₄和Li₃V₂(PO₄)₃。揭示了目前锂离子电池正极材料的研究现状和存在问题,并对今后的发展方向进行了评述。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的微波合成及结构表征

以乙酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为原料,利用微波法制备出锂离子正极材料磷酸亚铁锂,同时在不同的时间下研究其对反应物合成的影响.用X射线衍射技术、扫描电子显微镜等对产品的晶体结构进行表征,结果表明:微波合成法具有反应时间短、能耗小、合成效率高等优点,其合成的磷酸亚铁锂的晶体结晶度较好、粒度分布较均匀、晶粒比较完整;同时也证实了微波合成是一种比较好的合成方法.     

锂离子电池高电压正极材料LiNiVO4的合成与表征

通过流变相反应法成功合成了LiNiVO4．利用热重-差热分析、粉末X射线衍射、扫描电子显微镜和粒度分析对产物进行了表征;采用循环伏安技术评价了其电化学性能．结果表明,利用流变相反应法在500℃即可制备纯相的LiNiVO4产物．与常规的固相反应产物相比,流变相产物表现出了较小的晶胞常数和颗粒尺寸,其中600℃的流变相产物具有良好的循环伏安特性．     

锂离子二次电池正极材料镍酸锂的量子化学研究

利用周期性体系的Hartree-Fock方法计算了以LiC6／LiNiO2锂离子二次电池的平均电压，结果与实验值相差 15％。计算表明，NiO2中嵌入一个Li原子变成LiNiO2后，负电荷主要从Li转移到O上，转移到Ni上的负电荷仅约20％，讨论了其对Jahn-Tell效应的影响。以Li0.5NiO2作为嵌锂中间物的代表，研究了锂离子的可能迁移路径。通过对NiO2和LiNiO2的电子态密度的计算，研究了NiO2在嵌锂过程中的能带变化及其对电极的电化学性质的影响。     

锂离子二次电池锰系正极材料

综述了锂离子二次电池锰系正极材料的研究进展，侧重于阐述尖晶石型及层状锰酸锂的制备、结构与电化学性能之间的关系。