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F掺杂 LiFePO₄/C的固相合成及电化学性能

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, LiFePO_3.98F_0.02/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

Al₂O₃膜表面包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的微观结构和电化学特性

李新禄 , 康飞宇 , 白新德 , 沈万慈

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01037

采用液相浸渍法在球形颗粒LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的表面包覆上了一层Al₂O₃膜. 结构分析表明, 表面Al₂O₃膜的厚度约100nm, 具有一定的无定形结构, 核体材料具有纯六方相结构. 实验结果证明, 表面Al₂O₃膜能够有效提高正极材料的耐过充能力和循环稳定性. 在截止电压为3.0～4.5V, 充放电倍率为1C的条件下, Al₂O ₃表面包覆膜后正极活性物质50次循环的容量保持率提高了11.5％.

关键词: 正极材料 , surface coating , lithium ion batteries , Al₂O₃ film

控制结晶法制备球形锂离子电池正极材料的研究进展

应皆荣 , 高剑 , 姜长印 , 万春荣 , 何向明

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00291

球形材料具有堆积密度大、体积比容量高、加工性能好等突出优点. 球形化是锂离子电池正极材料的重要发展方向. 控制结晶法是制备球形材料的理想方法. 本文介绍了控制结晶法的原理, 综述了采用控制结晶法制备球形锂离子电池正极材料---LiCoO₂、LiNi_0.8Co_0.2O₂、LiMn₂O₄、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiFePO₄的研究和发展, 并对球形材料在锂离子电池中的应用前景进行了分析.

关键词: 控制结晶法 , spherical , lithium ion batteries , cathode materials

制备温度对热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料的影响

邓飞 , 曾燮榕 , 邹继兆 , 黎晓华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01141

采用微波化学气相沉积法一步合成了热解炭包覆磷酸铁锂/气相生长炭纤维复合正极材料. 借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电镜和电化学测试仪等测试手段研究了不同制备温度对材料晶体结构、显微形貌和电化学性能的影响. 结果表明, 当制备温度由500℃升至600℃时, 磷酸铁锂主晶相的颗粒尺寸没有发生明显变化, 而原位VGCF的网络程度却明显增加, 材料的放电比容量随之提高; 当制备温度进一步升高到700℃时, 磷酸铁锂颗粒异常生长现象加剧, VGCF直径较大且粗细不均, 材料的电化学性能变差. 研究发现, 当温度为600℃时, 材料表现出较优的电化学性能, 25℃在0.2C、0.5C、1C和3C倍率下的放电比容量分别可达163、159、153和143mAh/g.      

关键词: 磷酸铁锂 , pyrolytic carbon , vapor-grown carbon fiber , microwave chemical vapor deposition , lithium ion batteries

锂离子电池中的高容量合金/碳复合电极研究

刘宇 , 解晶莹 , 杨军 , 王可 , 王保峰

无机材料学报

采用含有多碳链结构的金属有机化合物,利用固相反应,得到亚微米尺寸的SnSbx合金颗粒,高度均匀地沉积在中间相碳微球(CMS)球体表面.合成的SnSb_x/CMS复合材料做成扣式电池经电化学性能测试,电极可逆比容量超过430mAhg^-1,相对于空白CMS电极(可逆比容量310mAhg^-1)提高近40％,循环30次后容量维持在90％以上.结果表明:制备的复合电极不但具有较高的可逆比容量,而且能防止纯粹合金嵌脱锂过程产生的严重体积效应,从而提高电极循环性能.

关键词: 有机金属化合物 , alloy anode , carbonaceous mesophase spherules , lithium ion batteries

多孔TiO₂的合成及其电化学性能研究

贾巍 , 徐茂文 , 包淑娟 , 贾殿赠

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10267

以介孔碳为模板, 成功合成了具有较大比表面积的多孔TiO₂, 并研究了煅烧时间对所获材料结构及电化学性能的影响. 采用X射线粉末衍射、场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、氮气吸附?脱附实验和电化学测试对合成的材料进行了表征. 测试结果表明所合成的材料是由很小的纳米颗粒组成, 表面积大, 孔分布窄. 经500℃热处理2h的样品为锐钛矿型, 继续延长热处理时间至12h, 所得样品出现了金红石相, 且12h所得材料的初始容量高于2h所得样品, 这可能和样品的结晶度有关.

关键词: TiO₂ , mesoporous carbon , lithium ion batteries

锂钛氧嵌锂负极材料的研究进展

杨建文 , 颜波 , 叶璟 , 李雪

稀有金属材料与工程

目前锂离子电池主要受制于安全性能、大功率性能和制造成本,新型高性能锂钛氧基负极材料有望解决这些问题,在动力型和储能型锂离子电池中获得应用.本文对Li4Ti5O12、LiTi2O4、Li2Ti3O7、Li2Ti6O13等系列锂钛氧嵌锂化合物的晶体结构、电化学性能、制备方法、化学改性、应用研究等方面的重要成果进行了较全面的阐述,并指出了未来研究发展方向.

关键词: 锂钛氧嵌锂化合物 , 负极材料 , 锂离子电池

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