Al掺杂量对正极材料LiNi_(1/3)Co_(2/3-x)Al_xO_2结构和电化学性能的影响

以共沉淀法合成的前驱体Ni1/3Co2/3-xAlx(OH)2与低共熔锂盐0.38LiOH·H2O-0.62LiNO3制备了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co2/3-xAlxO2(x=1/12,1/6,1/3,1/2,7/12).采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试对其结构、形貌和电化学性质进行表征.结果表明,LiNi1/3Co2/3-xAlxO2在1/12≤x≤1/3范围内可以保持单一的六方层状α-NaFeO2结构,当Al掺杂量(x)高于1/3时,会出现杂相.其中,LiNi1/3Co1/3Al1/3O2结晶程度最高,阳离子混排效应最小,并且颗粒小而均匀,振实密度可以达到2.88g·cm-3,首次放电容量为151.5mAh·g-1,循环50次后放电容量保持在91.4%,在1C和2C倍率下放电容量仍可达到133.7和120.9mAh·g-1.     

高电导率LiAl0.3Co0.7-xMgxO2的制备与表征

用柠檬酸配位聚合法合成了LiAl0.3Co0.7-xMgxO2(x=0.01～0.13)粉体,并进行了X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)的表征.结果发现晶粒粒径都小于1μm,且在x≤0.11的范围内,材料的XRD谱峰形锐利,表明800℃下材料有良好的结晶性,通过对几组衍射峰的标定,确定材料保持了六方层状α-NaFeO2结构,这种结构在充放电过程中为锂离子提供了良好通道.     

层状K4Ag2Sn3S9·2H2O的溶剂热合成与表征

用溶剂热法合成了K4Ag2Sn3S9·2H2O,通过单晶X射线衍射、DSC、TG、IR和紫外漫反射光谱等手段对其进行了表征.结果表明,K4Ag2Sn3S9·2H2O属单斜晶系,P21/m空间群,a=0.78071(2)nm,b=2.73508(1)nm,c=1.05008nm,α=90°,β=103.87(6)°,γ=90°,Z=4.其层状结构内具有一维孔道,钾离子分离在层间及层内孔道中.     

LiNi1-xAlxO2(x=0～1.0)固溶体结构的XRD研究

利用溶胶凝胶法制备了新型锂离子二次电池正极材料LiNi_1-xAl_xO₂(x=0,0.1～1.0)固溶体,X射线衍射结果表明,在0≤x≤1范围内,材料均为具有α-NaFeO₂型结构的LiNi_1-xAl_xO₂固溶体单相.随着Al固溶量的增加,晶胞参数发生变化,a轴缩短,c/a比增大,晶胞体积V₀减小,材料的层状属性更加明显.     

蓝色长余辉材料CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)Al2O4:Eu2+x,Nd3+y(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.00125和y=0.0025,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaAl4:Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1000min,初始亮度大于1200mcd/m2,60min后发光粉的亮度仍然在10mcd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

锂离子二次电池正极材料LiAlyCo0.2Ni0.8-yO2的合成及其电化学性能研究

用固相反应法合成了锂离子二次电池正极材料LiAl_yCo_0.2Ni_0.8-yO₂(y=0,0.001,0.005,0.01,0.03),采用XRD、SEM、ICP-AES、差分计时电位法和充放电循环等对合成的材料的物理化学性质以及电化学性能进行了测试分析。结果表明所合成的产物均为α-NaFeO₂型的层状结构,产物无杂质相,产物的表面形貌规则,颗粒大小均匀。实验结果证明经过Al掺杂后的材料的放电电压平台有所提高,容量也有所上升。并且随着Al含量的增加,材料在电化学充放电过程的结构稳定性在上升,因此电化学稳定性得到了提高。实验结果还表明低含量Al元素的掺杂既提高了LiNi_0.8Co_0.2O₂的放电容量,又提高了其循环可逆性,使材料的容量保持率显著提高。     

Li2O-Na2O-B2O3-SiO2烧结助剂对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响

采用传统固相反应工艺,按化学计量比合成BaO-Al_2O3-SiO_2(BAS)-x%(w/w) Li_2O-Na_2O-B_2O3-SiO_2(LNBS)(x=0,1,2,3,4)陶瓷。研究不同LNBS烧结助剂添加量对BAS系微波介质陶瓷的结构和介电性能的影响。通过Clausius-Mossotti公式计算讨论了BAS理论与实验介电常数(εr)的差异。研究结果表明:LNBS烧结助剂中Li+进入钡长石Al3+位或单四元环(S4R)间隙,并产生了O_2-空位或Ba2+空位,从而促进BAS六方相向单斜相的转变。添加适量的LNBS烧结助剂后,BAS陶瓷的烧结温度从1 400℃降低到1 325℃,同时BAS陶瓷样品密度、品质因数(Qf)值以及频率温度系数(τf)得到改善。当x=1,烧结温度为1 325℃时,可获得综合性能相对较好的BAS陶瓷,其介电性能:Qf=35 199 GHz,εr=6.37,τf=-1.613×10-5℃-1。     

AlmN2和AlmN2＋ (m＝1～8)团簇结构与稳定性的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对Al_mN₂和Al_mN₂^＋ (m＝1～8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率和分子轨道进行了理论研究. 结果表明, Al_mN₂类团簇的基态结构有两种基本构型, 一种是以N—N键为核心周围与Al原子相配位形成的, 一种是由两个Al_nN (n≤m/2)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的. 对Al_nN分子碎片相互结合形成结构的绝热电离能讨论得到, m为偶数的团簇比m为奇数的稳定.     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的制备与倍率性能研究

在碳酸盐共沉淀法中引入超声波技术,合成锂镍钴锰前驱体,然后通过高温煅烧制备了LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、差示量热扫描(DSC)、循环伏安法(CV)及充放电测试等手段对材料进行了表征。结果表明,材料在700～1 000 ℃下均能形成六方层状α-NaFeO₂结构,其晶体有序化程度随着煅烧温度的升高而升高。SEM分析     

LiCoO2梯度包覆LiNi0.96Co0.04O2电极材料的电化学性能

镍钴酸锂(LiNi0.8Co0.2O2)与目前商业用锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)相比,具有成本低、实际比容量高和环境友好等优势。但LiNi0.8Co0.2O2的充放循环性能还有待提高,对其进行阳离子掺杂或表面修饰可以改善其电化学性能,这方面的研究已经成为热点。Fey等人[1]用溶胶凝胶法制     

Correlation of aluminum doping and lithiation temperature with electrochemical performance of LiNi1-xAlxO2 cathode material

Journal of Solid State Electrochemistry - This article presents a process for producing LiNi1-xAlxO2 (0 <  ×  < 0.05) cathode material with...     

Al掺杂对Li(AlyCo1-y)O2材料结构的影响

报道了在800℃烧结制备的新型锂二次电池正极材料Li(AlyCo_1-y)O₂(y=0,0.11)的X射线衍射结果和由此而揭示的结构演化过程.研究表明,y≤0.5时,材料呈单相,0.6≤y≤0.9时,材料呈两相[Li(AlyCo_1-y)O₂,C-LiAlO₂]共存状态,y=1时,材料又呈单相,为LiAlO₂相.Li(AlyCo_1-y)O₂材料中y值的上限即Al的最大固溶度在0.5左右.在单相区(y≤0.5),随着Al掺杂的增多,Li(AlyCo_1-y)O₂材料晶格结构参数发生变化,a轴缩短,c轴变长,c/a比基本呈线性增加,材料的层状属性更加明显.     

Electrochemical properties of LiNi0.6Co0.12Mn0.2V0.08O2 as the tetrad cathode material of lithium-ion battery under high cut-off voltages

Journal of Solid State Electrochemistry - In the study, a new kind of tetrad cathode lithium-ion battery material (LiNi0.6Co0.2-xMn0.2VxO2 (x = 0, 0.06, 0.08, 0.10)) was synthesized and...     

Synthesis and Electrochemical Property of Calcium Doped LiNi0.8Co0.2O2 Solid Solution

Today, batteries with high capacity, good cyclability, long life and environmental goodness are much required to meet some pressing demands of our modern society. In principle, lithium ion cells can satisfy these requirements1. But the properties of the cathode materials have limited the further development of the lithium ion cells. The studied cathode materials before were mainly LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2. The LiCoO2 has disadvantages including cost and environmental risk although it is…     

Mg doping improving the cycle stability of LiNi0.5Mn0.5O2 at high voltage

Journal of Solid State Electrochemistry - A series of LiNi0.5-x Mg x Mn0.5O2 (0 ≤ x ≤ 0.1) samples are synthesized by a combination of...     

Plasma assisted synthesis of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode materials with good cyclic stability at subzero temperatures

Layered Ni-rich cathode materials,LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622),are synthesized via solid reaction assisted with a plasma milling pretreatment,which is resulted in lowering sintering temperatures for solid precursors.The plasma milling pretreated NCM622 cathode material sintered at 780℃(named as PM-780)demonstrates good cycling stability at both room and subzero temperatures.Specifically,the PM-780 cathode delivers an initial discharge capacity of 171.2 mAh g^-1 and a high capacity retention of 99.7%after 300 cycles with current rate of 90 mA g^-1 at 30℃,while stable capacities of 120.3 and 94.0 m Ah g^-1 can be remained at-10℃and-20℃in propylene carbonate contained electrolyte,respectively.In-situ XRD together with XPS and SEM reveal that the NCM622 cycled at-10℃presented better structural stability and more intact interface than that of cathodes cycled at 30℃.It is also found that subzero temperatures only limit the discharge potential of NCM622 without destroying its structure during cycling since it still exhibits high discharge capacity at 30℃after cycled at subzero temperatures.This work may expand the knowledge about the low-temperature characteristics of layered cathode materials for Li-ion batteries and lay the foundation for its further applications.     

α-乙酰基二硫缩烯酮的新合成方法

本文采用酸为催化剂，实施了具有代表性的各种烷硫基α,α-二乙酰基二硫缩烯酮的脱乙酰基反应，得到了一条简洁、通用的α-乙酰基二硫缩烯酮的合成路线.用浓硫酸作催化剂，以极高的产率(90%—100%)制得到相应的α-乙酰基二硫缩烯酮.同时，通过控制反应时间，还可以得到硫代乙酰乙酸酯类化合物.     

Al掺杂Sm_3Fe_5O_(12)的合成、结构及热致变色性能

采用高温固相法合成了一系列热致变色材料Sm_3Fe_(5-x_Al_xO_(12)(x=0,0.1,0.3,0.5),通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱,X射线光电子能谱(XPS)和固体紫外光谱(UV)对产物进行了表征.结果表明,样品在Al掺杂量(x)为0~0.5范围内均能得到纯相,材料中的Fe—O键为主要发色基团,随着温度的升高,样品颜色由黄绿色逐渐变为棕红色,变色区间为室温到240℃.