张冬云
,
张培新
,
林木崇
,
刘琨
,
袁秋华
,
许启明
,
罗仲宽
,
任祥忠
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00265
为了研究碳包覆对LiFePO4结构的影响,以柠檬酸为碳源, 采用机械活化-高温固相法, 合成了不同碳包覆量的LiFePO4/C复合正极材料. 通过XRD、SEM、BET、HRTEM、选区电子衍射(SAED)、交流阻抗谱(ACI)和恒电流充放电等现代分析方法, 全面研究了碳包覆量不同时,LiFePO4/C复合正极材料的结构、形貌和电化学性能, 并对C包覆对结构影响的成因进行了分析.结果表明, 柠檬酸高温分解后生成无定形碳非晶物质,在LiFePO4颗粒表面包覆形成一种网络结构,抑制了颗粒的生长; C包覆影响了晶体的生长方向和微观结构,LiFePO4/C的优势生长为方向; 交流阻抗分析表明包覆后锂离子扩散系数比未改性的LiFePO4提高了两个数量级,且各项阻抗值均降低, 从而提高了材料的离子及电子电导性、放电性能和循环性能. "
关键词:
锂离子电池
,
cathode materials
,
LiFePO4
,
structure
,
carbon-coating
李昕洋
,
张培新
,
黄小倩
,
刘剑洪
,
许启明
,
任祥忠
,
张黔玲
,
罗仲宽
稀有金属材料与工程
橄榄石型的LiFePO4,由于其低廉的价格,优良的循环性能,出色的热稳定性和安全性,使其成为锂离子二次电池正极材料的候选.制备LiFePO4湿化学法包括:(1)溶胶-凝胶法;(2)共沉淀法;(3)氧化-还原法;(4)水热法;(5)乳化-干燥法.并给出了这些方法的最新研究进展.
关键词:
湿化学法
,
LiFePO4
,
正极材料
,
锂离子电池
李昕洋
,
张培新
,
罗仲宽
,
黄小倩
,
李梅
,
刘剑洪
,
许启明
,
任祥忠
材料科学与工程学报
以LiOH·H2O、(NH4)2HPO4、FeSO4·7H2O为原料,通过沉淀法制备锂离子电池正极材料LiFePO4前驱体,前躯体中混入2wt%的活性炭在550℃(2烧结6h得到橄榄石型的LiFePO4.研究了反应时间、烧结温度、烧结时间对合成LiFePO4的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热综合分析(TG-DTA)、红外光谱(FTIR)等手段对合成的LiFePO4的结构、形态、热化学性质和电化学性能进行了研究,结果表明化学沉淀法制备橄榄石型LiFePO4正极材料呈形貌规整的类球形颗粒,晶型发育完善,粒度分布均匀.LiFePO4样品在室温首次放电容量119.5mAb·g-1,8次循环后放电容量衰减低于2%.
关键词:
锂离子电池
,
LiFePO4
,
化学沉淀法
,
正极材料
青双桂
,
王新敏
,
魏美英
,
冯煜
,
陈远
,
黄玉萍
,
王芳
,
罗仲宽
,
郑海兴
材料保护
SiO2-TiO2-ZrO2溶胶高温固化制备的涂层无光泽。以正硅酸乙酯（TEOS）、钛酸丁酯（TBT）和氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）等为原料制备SiO2-TiO2-ZrO2溶胶，研究了其不同温度固化后的粉末的分子结构、物相及热性能，并分析了溶胶低温（100℃）固化处理所得涂层的表面形貌、透过率及耐盐雾腐蚀性。结果表明：100-800℃固化，TEOS与TBT水解完全，经缩合反应形成Ti-O-Si键，Zr^4＋可能存在于Ti-O-Si的网络结构间隙中；低温（100℃）固化所得干凝胶为非晶态，热稳定性好；低温（100℃）固化制得的涂层无色透明、有光泽，可保持基底原色，表面均匀、无开裂，能对基材起到良好的防腐蚀作用。
关键词:
溶胶
,
SiO2-TiO2-ZrO2
,
低温固化
,
组织结构
,
耐盐雾腐蚀性
李玉亭
,
张尼尼
,
王芳
,
郭琳
,
王新敏
,
许小敏
,
蔡弘华
,
李海洋
,
罗仲宽
稀有金属材料与工程
采用甲基三乙氧基硅烷(MEOS)和含有C=C双键的烷氧基硅(KH-570)与正硅酸乙酯(TEOS)共同水解,合成了改性的二氧化硅溶胶,并且用提拉法在不锈钢基材上镀膜.结果表明经MEOS及KH-570改性后二氧化硅溶胶粒子明显减小,粒径分布范围变窄,对涂层具有明显增韧性效果,MEOS涂层水接触角较大,而经KH-570改性的二氧化硅涂层在有引发剂存在下,120℃热固化时可发生C=C双键的聚合交联,形成机械强度更高的有机-无机复合网络结构.
关键词:
改性二氧化硅
,
有机无机复合涂层
,
溶胶-凝胶
蔡弘华
,
杨辉
,
李海洋
,
李玉亭
,
李润
,
许小敏
,
任祥忠
,
罗仲宽
稀有金属材料与工程
不饱和C=C双键表面修饰的二氧化硅粒子采用正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)共水解制备,然后加入甲基丙烯酸甲酯单体和引发剂原位聚合生成PMMA接枝改性二氧化硅溶胶.将该有机-无机复合溶胶旋转涂覆到金属基片(黄铜及不锈钢)上,经90～120℃热处理2 h制备了复合涂层.采用傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、透射电镜表征了涂层结构和形貌,同时用激光光散射、铅笔硬度仪等对溶胶粒径和涂层性能进行了测试.结果表明该方法制备的PMMA-二氧化硅体系在一较宽的浓度范围内都能形成透明的稳定溶胶,接枝改性后的二氧化硅纳米粒子在聚合物中分散均匀,涂层机械强度明显提高,对金属基底具有良好的附着效果.
关键词:
有机-无机复合涂层
,
溶胶-凝胶
,
改性二氧化硅
,
甲基丙烯酸甲酯
任祥忠
,
李溪
,
刘剑洪
,
梁讯
,
张培新
,
张黔玲
,
罗仲宽
,
顾宜
稀有金属材料与工程
通过溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,并用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水反胶束体系作为微反应器合成了聚吡咯(PPy)/TiO2纳米复合粒子.利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)对纳米复合粒子进行了表征.实验结果表明,PPy/TiO2球形粒子的平均粒径为150～200 nm,在复合粒子中球形粒子占据优势,并有团聚的趋势.FTIR和XRD结果显示纳米复合材料由PPy和TiO2组成,无机复合粒子只有部分形成晶体.从该研究结果中可以看出,反胶束法可以有效地应用于有机-无机纳米复合材料的制备.
关键词:
反胶束
,
聚吡咯
,
纳米复合粒子
,
TiO2
黄小倩
,
张培新
,
许启明
,
李昕洋
,
任祥忠
,
罗仲宽
,
刘剑洪
,
洪伟良
功能材料
采用机械液相活化法与高温固相法相结合制备了锂离子电池正极材料LiFePO4和LiFePO4/C.考察了蔗糖、柠檬酸、葡萄糖、酒石酸等不同碳源对材料性能的影响,并采用XRD、 SEM和恒电流充放电测试等方法对材料的结构、表面形貌及电化学性能进行了研究,利用Raman光谱和TEM分析材料中碳的存在状态.结果表明,得到的样品结构均为橄榄石型,碳源的加入能有效地减小材料的颗粒尺寸,并且材料的电导率比纯LiFePO4的电导率提高了5个数量级.LiFePO4/C样品的表面包覆层均为非晶碳,以柠檬酸为碳源合成的LiFePO4/C材料,具有较小的颗粒尺寸,均匀多孔的表面碳包覆层和最佳的电化学性能.在0.1C下第3次的放电比容量达141.0mAh/g,循环10次后容量无衰减.
关键词:
正极材料
,
LiFePO4/C复合材料
,
碳源
,
碳包覆
,
电化学性能
张冬云
,
张培新
,
林木崇
,
刘琨
,
袁秋华
,
许启明
,
罗仲宽
,
任祥忠
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00265
为了研究碳包覆对LiFePO4结构的影响,以柠檬酸为碳源,采用机械活化-高温固相法,合成了不同碳包覆量的LiFePO4/C复合正极材料.通过XRD、SEM、BET、HRTEM、选区电子衍射(SAED)、交流阻抗谱(ACI)和恒电流充放电等现代分析方法,全面研究了碳包覆量不同时,LiFePO4/C复合正极材料的结构、形貌和电化学性能,并对C包覆对结构影响的成因进行了分析.结果表明,柠檬酸高温分解后生成无定形碳非晶物质,在LiFePO4颗粒表面包覆形成一种网络结构,抑制了颗粒的生长;C包覆影响了晶体的生长方向和微观结构,LiFePO4/C的优势生长为[121]方向;交流阻抗分析表明包覆后锂离子扩散系数比未改性的LiFePO4提高了两个数量级,且各项阻抗值均降低,从而提高了材料的离子及电子电导性、放电性能和循环性能.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
结构
,
碳包覆
李海洋
,
蔡弘华
,
陈耀存
,
李玉亭
,
杜湘琴
,
李小文
,
罗仲宽
材料导报
采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶.用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上,基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层.对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析,分析结果表明:有机-无机复合溶胶易于成膜,且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性.
关键词:
有机无机复合
,
涂层
,
溶胶-凝胶
