简志敏
,
刘洪波
,
石磊
,
何月德
,
肖海河
,
匡加才
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00151
研究了微氧化处理对球形石墨的晶体结构、表面形貌和电化学行为的影响. 采用XRD、Raman光谱和SEM等手段分析了样品的结构和形貌, 并采用恒电流充放电测试、粉末微电极技术和慢速扫描循环伏安法(SSCV)研究了微氧化前后石墨负极的电化学行为. 结果表明, 微氧化后石墨颗粒中的结构缺陷增多, 近表面区域的无序度增大, 面内平均晶粒尺寸La减小, 且菱形相含量降低, 石墨呈不规则的鳞片状, 部分层面的边缘有卷曲与刻蚀现象. 微氧化后石墨负极的第三次脱锂容量从345.5 mAh/g增加至381.4 mAh/g, 且其循环性能得到有效改善. 同时, 微氧化后锂离子较容易从石墨中脱出, 脱锂过程中一阶Li-GICs(lithium-graphite intercalation compounds, 简称Li-GICs)向二阶Li-GICs的阶转变可在较低的电位下发生.
关键词:
锂离子电池
,
anode material
,
spherical graphite
,
oxidation treatment
,
electrochemical behavior
张永刚
,
王成扬
,
闫裴
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00622
废人造石墨在室温下经30%的双氧水氧化, 真空干燥后进一步用LiOH浸渍处理或与Li2CO3共混后在N2保护下升温处理, 在人造石墨表面形成类SEI膜用作锂离子电池的负极材料. X射线衍射和X射线光电子能谱测试分析表明, 表面氧化成膜处理使得人造石墨表面形成以Li2CO3为主要成分的膜层, 石墨颗粒表面的氧含量增加, 含氧官能团增多. 样品的充放电测试结果表明: 氧化成膜样品的放电容量均超过323mAh/g, 均大于处理前的255.5 mAh/g, 前50次循环的可逆放电容量基本没有衰减, 仍保持在317mAh/g以上, 说明氧化成膜处理有利于减少形成SEI膜时锂离子的消耗, 抑制溶剂和电解质的分解, 充放电效率提高.
关键词:
锂离子电池
,
scrap artificial graphite
,
oxidation and film formation
,
negative material
王邓军
,
王艳莉
,
詹亮
,
张秀云
,
刘春法
,
乔文明
,
凌立成
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00619
通过考察煤系针状焦在700~2800℃热处理过程中石墨微晶结构的变化规律及其电化学性能, 并结合TG-DTG、XRD、SEM、XPS表征方法以及充放电、循环伏安曲线特征, 分析了针状焦的石墨化机理及其储锂机制. 研究结果表明, 随热处理温度的升高, 针状焦的类石墨微晶在不断长大的同时, 还存在微晶在径/轴向的排列、石墨层间位错线的消失、晶界间C-C六圆环的形成、晶界的消失以及石墨层“褶皱”的平面化等复杂过程, 且每个过程的驱动力不同. 针状焦经过2800℃石墨化后, 可获得较低的Li+充放电电位和稳定的充放电平台, 且反复充放电40次后的有效嵌锂容量为305mAh/g.
关键词:
针状焦
,
anode material
,
lithium ion battery
,
graphitization
左朋建
,
尹鸽平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00599
利用机械球磨法得到Si和Mn原子比为3: 5的复合材料, 将此材料与20 wt%的石墨混合球磨得到Si3Mn5/C复合材料. 利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析材料的物相和电极的微观结构. 结果表明: 所得材料中没有Si-Mn二元新相的生成, 材料的颗粒尺寸为0.5～2.0μm. 碳的加入抑制了活性中心Si在循环过程中的较大结构变化, 且Si-Mn复合物颗粒均匀地分散在碳的网格中, 增加了复合材料的电接触. 合成样品的电化学测试表明, 石墨的添加提高了Si-Mn复合材料的可逆容量和循环性能. Si-Mn/C复合物的首次可逆容量为347mAh·g-1, 充放电效率为70%. 进而经200℃热处理的Si-Mn/C电极的首次可逆容量为463mAh·g-1, 充放电效率为70%. 在30个循环后复合材料仍保持426mAh·g-1的可逆容量, 充放电效率稳定在97%以上.
关键词:
锂离子电池
,
anode material
,
Si-Mn/C composite
,
mechanical ball milling
巢亚军
,
原鲜霞
,
马紫峰
,
邓晓燕
,
于文利
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00917
单纯的炭气凝胶(CA)与SiO球磨后可以制得性能优异的复合材料CA-SiO, 实验研究了球磨时间和球磨转速等工艺条件对CA-SiO的结构和电化学性能的影响. 结果表明, 无定形态的SiO与CA球磨后, 逐渐有晶粒细小的Si晶体析出, Si的晶粒随球磨时间的延长或球磨转速的提高先减小然后增大, Si的结晶度随球磨时间的延长或球磨转速的提高而增强, 但过长的球磨时间或过快的球磨转速均会导致材料中的晶体Si向非晶态转变; 球磨使材料中C的晶粒有所增大, 但球磨时间和球磨转速对C的晶粒大小没有明显的影响; CA-SiO中Si的结晶度越高、晶粒越小, 材料的嵌脱锂容量越高、充放电循环稳定性越好, 非晶态Si的存在不仅不利于锂离子在CA-SiO中的嵌入和脱出, 而且会导致材料的循环稳定性变差. 将CA-SiO用作锂离子电池负极材料时, 其最佳的制备工艺为: 以400r/min的速度球磨10h.
关键词:
球磨工艺
,
CA-SiO composite
,
anode material
,
lithium-ion battery
王可
,
杨军
,
解晶莹
,
刘宇
,
王保峰
无机材料学报
采用高能球磨法制备了锂离子电池负极材料锂金属氮化物Li3-xMxN(M=Co,Cu等)。制备的锂金属氮化物具有较高的电化学活性和充放电可逆性,可以用作锂离子电池的高容量负极材料。所制备的Li2.6Co0.4N前10次循环的脱嵌锂容量高达880mAh·g-1。Li2.6Co0.2Cu0.2N最初几个循环的脱嵌锂容量为750mAh·g-1,45次充放电循环后的容量保持率为80％。Li2.6Co0.2Fe0.2N是含有Li2.6Co0.4N的两相或多相混合物,40次充放电循环后脱锂容量为560mAh·g-1,相对第二次脱锂容量的保持率为82％。
关键词:
球磨
,
lithium metal nitride
,
anode material
,
lithium-ion batteries
