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锂离子电池正极材料LiNiO₂存在的问题与解决办法

叶乃清 , 刘长久 , 沈上越

无机材料学报

锂离子电池正极材料LiNiO₂存在合成困难、循环性能差和热稳定性差等问题.这些问题都与LiNiO₂本身的晶体结构有关.本文从LiNiO₂晶体结构入手,分析了产生这些问题的原因,并对解决这些问题的办法进行了简要的综述.现有研究资料表明,仅仅通过优化合成条件只能在一定程度上改善LiNiO₂的循环性能,要从根本解决LiNiO₂的存在问题,关键是通过掺杂改性稳定其晶体结构.

关键词: 锂离子电池 , cathode , LiNiO_2 , drawbacks , improve ways

固体氧化物燃料电池梯度复合阴极材料的制备及性能研究

李艳 , 吕#[72] , 王洪涛 , 王月花

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00885

用喷涂方法在Ce_0.8Sm_0.2O_1.9(SDC)电解质上制备梯度复合阴极, 通过X射线衍射(XRD)测试, 确定了复合材料Sm_0.5Sr_0.5CoO₃(SSC)-Ce_0.8Sm_0.2O_1.9(SDC)的物相组成; SEM结果表明, 阴极呈现多孔的微结构, 且与电解质表面接触良好. 每层材料的热膨胀系数随着SSC含量的增加而增大, 而电阻率随着SSC含量的增加而下降. 对梯度复合阴极材料的电化学性能进行了测试, 结果表明: 梯度复合阴极材料具有比单层SSC阴极材料更好的电化学活性.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , grade-layer composite , cathode , SSC

LiNi_0.9Co_0.1O₂正极材料的EDTA络合法合成及其性能研究

刘景 , 温兆银 , 顾中华 , 张向峰

无机材料学报

采用络合法制备了锂离子电池的活性正极材料LiNi_0.9Co_0.1O2粉体,实验表明合成的LiNi_0.9Co_0.1O₂粉体结晶良好,层状结构发育完善。电池充放电测试结果表明,其容量及循环性能与LiNi_0.9Co_0.1O₂粉体的合成温度有关,其中900℃合成得到的LiNi_0.9Co_0.1O₂材料具有最好的电化学性能,首次放电比容量高达120.5mAh/g,循环30次后可逆放电比容量仍高达118.8mAh/g,容量损失仅为1.4％。文中对容量退化的原因进行了分析。

关键词: LiNi_0.9Co_0.1O₂ , cathode , complexation process , lithium-ion batteries

熔融碳酸盐燃料电池LiCoO₂涂覆阴极的微观结构和性能

李箭 , 蒲健 , 肖建中

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00420

采用溶胶-凝胶技术, 制备了LiCoO₂涂覆的熔融碳酸盐燃料电池NiO阴极. 研究了LiCoO₂涂覆阴极的微观组织和在Li₂CO₃-K₂CO₃熔融碳酸盐中的溶解特性, 并对其电化学性能进行了测试. 结果表明LiCoO₂涂层有效地降低了NiO在Li₂CO₃-K₂CO₃熔盐电解质中的溶解度和溶解速率, 对单电池的性能有所改善, 并在一定程度上抑制了Ni在电解质基板中的沉淀.

关键词: 熔融碳酸盐燃料电池 , LiCoO2 , cathode , molten carbonate fuel cells

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Pr_2-xSr_xCoO_4+δ的制备及性能研究

曹悦 , 顾海涛 , 陈涵 , 郑益锋 , 周明 , 郭露村

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00738

采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Pr_2-xSr_xCoO_4+δ (x=0.8,1.0, 1.2). 通过XRD、SEM、热膨胀法、直流四探针法、交流阻抗谱法和循环伏安法对该体系材料的晶体结构、热膨胀系数、电导率和电化学性能进行了研究. 结果表明, 合成的粉体均形成了单相K₂NiF₄结构, Pr_0.8Sr_1.2CoO_4+δ与电解质材料Sm_0.2Ce_0.8O_1.9(SDC)在1100℃空气气氛下混合烧结, 未生成杂相. 材料的热膨胀系数随着Sr含量的增加而升高.  800℃时样品的电导率均大于100 S/cm. 随着Sr含量的增加, 极化电阻减小, Pr_0.8Sr_1.2CoO_4+δ在空气中的极化电阻最小, 700℃为0.29 Ω·cm².

关键词: 固体氧化物燃料电池 , cathode , thermal expansion , electrical conductivity , electrochemical properties

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