周鑫
,
赵新兵
,
余红明
,
胡洁梓
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00587
用廉价三价铁离子化合物为铁源, 聚丙烯作还原剂和碳源, 两步固相法合成F掺杂原位碳包覆LiFePO4正极材料. 结果表明, 合成产物具有完整的橄榄石型LiFePO4晶体结构, 粉末形状近似球形, 尺寸分布在50~200nm范围内, 两步固相法更好地抑制了LiFePO4晶粒的长大. 电化学测试结果表明, F掺杂提高了材料倍率放电性能, 有效降低了材料电极的极化. 在1C, 2C, 3C(C为150mA/g)充放电倍率下, LiFePO3.98F0.02/C的比容量分别为146mAh/g, 137mAh/g, 122mAh/g, 1C循环55次后放电容量达到初始容量的99.3%.
关键词:
磷酸铁锂
,
lithium ion batteries
,
cathode materials
,
fluorin doping
郑子山
,
唐子龙
,
张中太
,
沈万慈
无机材料学报
具有尖晶石相的LiMn2O4因价格低、无毒、无环境污染、制备简单、研究较成熟,因此有着很好的应用前景,被看作最有可能成为新一代商用锂离子二次电池正极材料.由于LiMn2O4电化学循环稳定性能不好,表现在可逆容量衰减较大,尤其在高温下(>55℃)使用衰减更严重,从而限制了它的商业化应用.经过近十几年的研究,人们对其衰减机理有了比较清晰的了解,提出了造成容量衰减的几种可能原因如Jahn-Teller畸变效应、Mn2+在电解质中的溶解、出现稳定性较差的四方相以及电解质的分解等.通过掺杂、表面包覆、制备工艺的改进,人们已能制得循环稳定性能较好的尖晶相材料.本文结合我们研究小组的最新研究成果对锂离子二次电池正极材料LiMn2O4的最新研究进展进行综述和评论.
关键词:
锂离子电池
,
LiMN204
,
cathode materials
,
review
赵世玺
,
刘韩星
,
张仁刚
,
李强
,
欧阳世翕
无机材料学报
采用溶胶-凝胶包裹法对尖晶石LiMn2O4及其阳离子掺杂LiM0.1Mn1.9O4(M=Li,Ni)正极材料进行了表面改性研究.X射线衍射及电子探针线扫描分析表明,表面改性以后的晶粒仍为尖晶石结构,表面改性离子Co的浓度由表及里逐步减小.电解液溶蚀实验及电化学循环测试表明,表面改性后的正极材料LiM0.1Mn1.9O4的抗溶蚀性明显增强,循环性能优良.性能改善的原因是表面改性以后,尖晶石晶粒表层Mn3+离子浓度降低,Mn4+离子浓度大大增加,减少了Mn3+发生歧化反应的机会.
关键词:
锂离子电池
,
cathode materials
,
LiMxMn2-xO4
,
surface modification
刘素琴
,
龚本利
,
黄可龙
,
张戈
,
李世彩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00283
以葡萄糖为碳源, 采用一种新的碳热还原法制备LiFePO4/C正极材料. 采用TG-DTA、XRD、TEM等手段对前驱体及产物进行了表征, 研究了碳热还原的反应历程, 测试了样品的电化学性能. 结果表明, 该碳热还原法可以降低煅烧温度. 600℃烧结24h的样品在0.05C下首次放电容量达156mAh·g-1, 在0.1、0.2、0.5、1C下首次放电容量分别为146、135、130、121mAh·g-1. 该样品在1C下经过30次循环, 容量还保持为119mAh·g-1, 衰减仅为1.65%.
关键词:
锂离子电池
,
cathode materials
,
LiFePO4
,
carbothermal reduction method
魏亦军
,
陈永红
,
刘杏芹
,
孟广耀
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01147
采用柠檬酸-硝酸盐法合成了Pr0.6-xNdxSr0.4FeO3-δ(x=0.0~0.6)系列钙钛矿型复合氧化物粉体, 用
XRD、FT-IR、TD-DTA、SEM等对产物的形成过程、物性及微结构进行了表征. 结果表明, 所合成的系列样品1200C煅烧2h即形成立方钙钛矿结构
的单相固溶体. 用直流四端子法测量了烧结陶瓷体在中温(450~800℃)范围内的电导率, A位单一稀土元素的样品(x=0.0、0.6)及以Pr(x=0.1)或
Nd(x=0.5)为主的稀土复合氧化物, 其电导率均在150S cm-1以上,明显高于双稀土样品(x=0.2、0.3、0.4)的数值( σ=45~80S cm-1); x=0.2、0.3
、0.4三个样品电导率较低的原因, 与它们在同样烧结制度下的致密度低密切相关.该系列样品的电导率在650~700℃附近出现最大值, 低温段的导电行为符合小极化子导电机制.
关键词:
双稀土
,
Pr0.6-xNdxSr0.4FeO3-δ
,
cathode materials
,
perovskite
,
electrical conductivity
陈玉红
,
唐致远
,
贺艳兵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00442
用交流阻抗法研究了锂离子电池结构、充电状态以及温度对层状锂钴镍锰氧化物反应动力学的影响. 结果表明: 与未卷绕的2032电池相比, 卷绕的18650电池在高频出现了感抗. 根据不同电位下的阻抗谱可以推断层状锂钴镍锰氧化物的脱锂过程分为三个阶段, 2.0～2.7V为克服晶格结构作用力阶段, 2.7～3.65V为锂离子多层钝化膜的形成过程, 3.65～4.25V为多层钝化膜与溶液界面的双电层形成过程. 温度的升高加快了电荷传递速度和锂离子扩散速度, 计算得到电荷传递活化能和锂离子扩散活化能分别为20.48、48.67kJ/mol, 且后者是电化学反应的控制步骤.
关键词:
锂离子电池
,
cathode materials
,
lithium cobalt nickel manganese oxide
,
electrochemical impedance spectroscopy
黄文华
,
杨建华
,
聂怀文
,
吕之奕
,
屠恒勇
,
温廷琏
无机材料学报
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Ln0.6Sr0.4Fe1-χCoχO3-σ（Ln=La,Pr;Nd,Sm和Gd）粉体.对其进行结晶学表征,分析氧含量和失重与温度的关系,并研究了其电导率随温度的变化规律及其与Ce0.8Gd0.2O1.9（CGO）电解质的化学相容性.实验表明,600～800℃;所有样品的电导率均高于100S/cm,其中Nd0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-σ的电导率高达600S/cm,并且与CGO电解质都具有良好的化学相容性.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
cathode materials
,
Ln0.6Sr0.4Fe1-χCoχO3-δ
马平平
,
刘志坚
,
夏建华
,
卢志超
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140231
以LiOH·H2O、FeC2O4·2H2O、NH4VO3和NH4H2PO4为原料,分别以不同聚合度的聚乙二醇(PEG-200、PEG-600、PEG-1000、PEG-2000、PEG-6000)为碳源,通过高温固相法合成0.7LiFePO4·0.3Li3V2(PO4)3/C复合正极材料(LFVP/C).用X射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜对材料的结构和形貌进行了表征.充放电测试表明,在电压范围为2.0～4.3 V时,PEG-200为碳源的LFVP/C的复合正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性.10C条件下其放电容量可以保持120 mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
LiFePO4
,
Li3V2(PO4)3
,
聚乙二醇
,
正极材料
