锂离子二次电池正极材料LiVPO4F的制备及其电化学性能的研究

A new cathode material, LiVPO₄F, has been synthesized through two steps of solid-state reactions. In the first step, vanadium pentoxide, ammonium dihydrogen phosphate, and a high surface area carbon were pre-heated at 300 ℃ and reacted at 750 ℃ under an inert atmosphere to yield the trivalent vanadium phosphate VPO₄. In the second step, the product LiVPO₄F was synthesized by the reaction with VPO₄ and LiF. The LiVPO₄F was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, cyclic voltammetry and charge/discharge testing measurements. The LiVPO₄F is triclinic crystalline system. At 0.1 C rate, the first charge/discharge capacities were 150.1 mAh·g^-1 and 132.6 mAh·g^-1; At 0.2 C rate, the first charge/discharge capacities were 142.9 mAh·g^-1 and 125.2 mAh·g^-1. The LiVPO₄F from this work has higher charge/discharge voltage 4.3 V and 4.1 V, respectively.     

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。     

一种锂离子二次电池正极材料LiVPO4Cl的水热法合成

Cathode material LiVPO₄Cl for lithium-ion rechargeable batteries was synthesized by one-step hydro-thermal method. The result of XRD measurement shows that LiVPO₄Cl material has a triclinic crystal structure， P1 space group; the results of SEM and TEM indicate that the sample is mostly single-crystalline， stick-like material; and the results of charge/discharge testing and cyclic voltammetry measurement demonstrate that the charging plateau of LiVPO₄Cl material maintains at 4.02 V and the discharging plateau at 3.86 V. After sufficient activation， the discharge capacity at 0.1C rate of the fortieth cycle of LiVPO₄Cl material with relatively higher content of carbon reaches 101 mAh·g^-1.     

聚合物自由基锂二次电池正极材料的合成与电化学性能

合成了一种聚合物自由基聚 4 甲基丙烯酸 2 ,2 ,6 ,6 四甲基哌啶 1 氮氧自由基酯 (PTMA) ,并用红外光谱 (IR)、紫外光谱 (UV)、电子顺磁共振 (ESR)等证实了PTMA的结构 .PTMA的循环伏安曲线 (扫描速度为 5mV·s- 1)显示通过阳极的氧化电量和阴极的还原电量相等且氧化峰电流等于还原峰电流 ,表明PTMA的氧化还原反应可逆性很好 .PTMA的氧化峰电位 (Ea ,p=3 6 6VversusLi Li+ )与还原峰电位 (Ec,p=3 58V)之差为 80mV ,比其它锂二次电池的有机正极材料 (如有机二硫化物 )小得多 ,因此PTMA的氧化还原反应速度比较快 .PTMA的最大放电比容量为 78 4mAh·g- 1(以 0 2C充放电 ) ,是它理论比容量 ( 111mAh·g- 1)的 70 6 % ,它的充放电曲线分别在 3 6 5V和 3 56V处有一个很平稳的平台 ,经过 10 0次充放电循环后电池的放电比容量相对于最大放电比容量只衰减了 2 % ,表明PTMA 锂扣式电池具有优良的循环稳定性 .这些研究结果显示PTMA是一种非常有发展前景的有机聚合物自由基锂二次电池正极材料     

非水系二次锂-氧电池正极

非水系二次锂-氧电池(NRLOB)在当前所研发的二次电池中理论能量密度最高,但存在循环性能差,充、放电电流密度低等显著问题;这些问题主要同其氧正极上的电化学反应相关,关键在于过氧化锂Li₂O₂可逆生成、分解反应能否在较高的速率下连续地进行。本文综述了近年来NRLOB正极电化学反应机理、正极碳材料、催化剂和电极结构、电解液分解导致电极副反应等方面的研究现状;归纳了今后需要进一步研究的主要问题。     

锌离子在水相介质Zn/V_2O_5二次电池中的迁移性能研究

利用间歇性恒电流测定法和Ｘ Ｒａｙ衍射法,研究水相介质的Ｚｎ／Ｖ２Ｏ５二次电池中的锌离子在正极材料中的迁移性能及其放电机理;讨论锌离子在正极材料中发生迁移时的某些动力学参数与放电深度的关系．实验结果表明,该电池的正极放电反应为锌离子在ＺｎｘＶ２Ｏ５中的嵌入过程．     

软化学技术合成高容量锂二次电池正极材料AgV3O8

应用软化学方法合成层状AgV3O8正极材料,并用XRD(粉末X-射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)和LPSA(激光粒度分析)表征了材料的结构和形貌,采用恒流充放电技术研究了其电化学性能.SEM和LPSA测试结果显示所制备的材料具有较小的颗粒尺寸和较窄的粒度分布区间.恒流充放电测试结果表明,该材料具有高的放电比容量,其中400℃下获得的材料首次放电容量高达760.5 mAh/g.     

Zn/V2O5水相二次电池的交流阻抗研究

钒的氧化物,特别是Ｖ6Ｏ13与Ｖ2Ｏ5,由于具有层状结构,可以嵌入一定量的小体积阳离子而保持原有的晶体结构基本不变,因而作为电池的可逆嵌入电极材料,一直受到广泛重视[1-9].从考虑降低电池生产成本、提高电池的安全性和充分利用我国的钒资源角度出发,本课题组研究了锌与一些钒氧化物组成的二次电池,主要是Ｚｎ/Ｖ6Ｏ13有机相二次电池[10]和Ｚｎ/Ｖ2Ｏ5水相二次电池[11,12].研究结果表明,在一定范围内,锌离子能够可逆地嵌入到上述钒氧化物的层状结构中.该类二次电池具有价格低、安全性能好、能量密度大并具有适度的循环寿命和贮存寿命等优点…     

聚二巯化合物正极材料的合成及性质的初步研究

固态电池发展至今，许多比能量高、贮存性能好的新型电池产品不断涌向市场，而目前广泛用于正极材料的大多数物质是层状化合物［１］，如聚乙炔，聚苯胺等化合物，它们贮存能量的方式主要是通过插入化学反应来实现，本工作将合成一种高分子材料——２．５－二巯基－１，３...     

用于锂离子电池负极材料的锡/碳复合材料研究

采用分散聚合的方法在氧化锡的表面包覆聚对位二乙烯基苯,再热解制备了锡基颗粒在碳基体中均匀分散的锡/碳复合材料.该复合材料具有良好的循环性能.在该复合材料中无定形碳起到了至关重要的作用,它一方面保证了复合材料的导电性能,另一方面有效地抑制了锡基颗粒的团聚与粉化.只有当小尺寸的锡基颗粒均匀地分散在碳基体中时,锡/碳复合材料才具有稳定的电化学性能.     

PVC DISULFIDE AS CATHODE MATERIALS FOR SECONDARY LITHIUM BATTERIES

PVC disulfide (2SPVC) was synthesized by solution crosslink and its molecular structure was confirmed by infrared spectrum. 2SPVC's specific area is 36.1 m2·g-1 tested by stand BET method, and granularity experiment gives out the particle size of d0.5= 11.3μm. With SEM (Scanning Electron Microscope) experiment the surface morphology and particle shape of 2SPVC were observed. Cyclic voltammetry (scan rate: 0.5 mV·s-1) shows that 2SPVC experience an obvious S-S redox reaction in charge-discharge process. When 2SPVC was used as cathode material for secondary lithium battery in a 1 mol·L-1 solution of lithium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide (Li(CF3SO2)2N) in a 5:45:50 volume ratio mixture of o-xylene (oxy), diglyme (DG) and dimethoxymethane (DME) at 30℃, the first discharge capacity of 2SPVC is about 400.3 mAh·g-1 which is very close to its theoretical value (410.5 mAh·g-1) at a constant discharge current of 15 mA·g-1. It can retain at about 346.1 mAh·g-1 of discharge capacity after 30 charge-discharge cycles. So 2SPVC is a very promising cathode candidate for rechargeable lithium batteries.     

炭材料作为贮锂负极的研究

近两年来,有报道采用炭负极与正极嵌入化合物组成的锂离子电池。这类电源的特点是正负极均采用嵌入化合物,电池充放电过程分别为锂离子在两极间嵌入脱出,以贮存释放电量。由于锂离子电池没有金属锂,电池的循环性能和安全性能大为改善。 适合于作锂离子电池负极的炭材料应具有贮锂容量大,可逆性好及自放电低等特点。由于炭的结构和性质随原料来源及制备方法不同,表现在嵌锂行为上差别显著。在比较多种国产     

稀土元素对二次锂电池中Li—Al负极材料电化学行为的影响

用纯锂作二次锂电池的负板材料有形成锂枝晶和钝化膜的缺点,采用在铝或其他金属如钙、镁、锡上欠电位沉积锂形成锂合金代替纯锂,对克服上述缺点有一定效果.本文报导了以稀土铝合金代替纯铝作基底欠电位沉积锂,在LiClO_4/碳酸丙烯酯电解液中稀土对改进电极性能有有益的影响.