谷亦杰
,
卢诚
,
黄小文
,
李文康
,
李滨滨
稀有金属材料与工程
橄榄石型LiFePO_4正极材料具有对环境友善、资源丰富、价格便宜和安全性能好等优点,被认为是非常具有发展前景的锂离子电池正极材料,然而由于自身晶体结构的本征特性,LiFePO_4的电导率低,高倍率充放电性能较差是限制其应用的最大障碍,通过碳包覆或金属离子掺杂等改性方法提高这种材料的电子导电率成为锂离子电池材料领域的研究热点.以提高电化学性能和更好的实现产业化为主要目的,对LiFePO_4材料的碳包覆和合成条件等进行了研究.以氧化铁为原料,采用碳热还原法合成锂离子电池正极材料LiFePO_4/C,利用扫描电镜和电化学性能测试方法对磷酸铁锂材料的表面形貌以及电性能进行分析研究,讨论了不同的煅烧温度、煅烧时间和掺碳量对材料电性能的影响.实验结果表明最佳合成工艺为:碳的包覆量为6%(质量分数),合成温度为720 ℃,保温时间为12 h,合成过程在惰性气氛下完成,合成的LiFePO_4/C复合正极材料在2.0～4.3 V,0.2 C倍率下的放电比容量可达160.56 mAh/g,0.5 C放电比容量可稳定在143 mAh/g左右,循环性能较好.
关键词:
磷酸铁锂
,
碳热还原
,
碳包覆
,
复合正极材料
蒋英
,
凌虹
,
钟福新
,
程中原
,
靳云霞
,
于鹏飞
,
肖顺华
人工晶体学报
采用两步烧结法处理原位合成的碳包覆的LiFePO4/C复合正极材料,采用XRD、SEM对材料的结构及表面形貌进行了表征；通过CV、EIS及充放电测试仪进行电化学性能测试.结果表明,两步烧结法制备的材料具有良好的倍率性能及循环性能.0.2C时的首次放电比容量为142.5 mAh/g,循环30次后,放电比容量仍达到126.9 mAh/g;0.5 C时的首次放电比容量为122.9 mAh/g;1 C时的首次放电比容量为106.4 mAh/g;2 C时的首次充放电为81.3 mAh/g.
关键词:
原位合成
,
两步烧结
,
碳包覆
,
LiFePO4
张宁
,
刘永畅
,
陶占良
,
陈军
表面技术
尖晶石结构的Li4 Ti5 O12由于电压平台平稳、循环寿命长、“零应变”和安全性高等优点，成为锂离子电池的热门负极材料。然而纯Li4 Ti5 O12本身为绝缘体，导电性很差，倍率性能不佳，这限制了它的实际应用。研究表明，对Li4 Ti5 O12表面进行碳包覆可以有效改善其电化学性能。结合最近国内外研究情况，综述了表面碳包覆对Li4 Ti5 O12负极材料改性的研究进展，分析了不同的碳包覆方法、碳层厚度、碳结构和碳含量对Li4 Ti5 O12/C复合材料电化学性能的影响，希望促进Li4 Ti5 O12/C复合电极材料在锂离子电池领域的应用。
关键词:
Li4Ti5O12
,
碳包覆
,
负极
,
锂离子电池
,
复合材料
肖海河
,
刘洪波
,
何月德
,
简志敏
,
匡加才
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.004
针对微晶石墨振实密度低和首次库仑效率低的缺点,采用真空浸渍-炭化工艺对微晶石墨进行沥青炭包覆改性,利用XRD、拉曼光谱和 SEM等分析了炭包覆前后微晶石墨的结构和表面形貌,利用比表面测试仪测试了样品的BET比表面积,利用振实密度仪测定振实密度,并通过恒电流充放电和循环伏安等测试了样品的电化学性能。结果表明,炭包覆后微晶石墨的石墨化度略有降低,拉曼R 值由0.63增大至0.85；颗粒表面更光滑平整,BET 比表面积降低0.9m2/g,振实密度从0.95g/cm3提高至1.08g/cm3；不可逆容量损失从121mAh/g减小到44mAh/g,可逆容量从300mAh/g 提高到320mAh/g,首次库仑效率从71.2%提高到87.4%,而且循环性能得到明显改善。
关键词:
锂离子电池
,
微晶石墨
,
炭包覆
,
真空浸渍
陈泓舟
,
褚晓东
,
马俊
,
李宝华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.22.020
通过新型喷雾干燥技术及热处理制备出具有球形二次形貌结构的纳米 LiFePO4/C 复合材料。首先合成了纳米FePO4颗粒(约20 nm),并与Li2 CO3和一定量的蔗糖均匀混合,对材料前驱体进行碳包覆,通过喷雾干燥获得了前驱体二次颗粒；经过热处理获得了由一次颗粒组成的二次颗粒。详细研究了碳含量对一次颗粒粒径及复合材料性能及形貌的影响,发现当LiFePO4/C 复合材料中碳含量为5.3%(质量分数),样品拥有良好的形貌结构和最佳的性能,0.1,1和5 C下的比容量分别为162,145和116 mAh/g。
关键词:
喷雾干燥
,
二次形貌
,
多孔结构
,
碳包覆
,
LiFePO4
田地
,
单忠强
,
王国增
,
田建华
功能材料
主要研究了采用不同碳源和掺碳量包覆对液相共沉淀-碳热还原法制备的球形LiFePO4材料性能的影响.结果表明,采用过量5%葡萄糖作碳源制备的材料在0.1C下,首次放电比容量达到了154.6mAh/g,并且循环性能良好.
关键词:
磷酸铁锂
,
球形
,
碳包覆
,
碳源
刘振新
,
李晶晶
,
邢宇
,
徐蓓
,
薛莹莹
,
吴德鹏
,
方少明
,
王力臻
,
瞿雄伟
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.028
磷酸铁锂材料的碳层构筑问题在文献中众说纷纭，难以把握具体细节。然而，倍率性能和循环性能是锂电材料的重要电化学性能，因此通过倍率性能和循环性能的测试，来理清单质型碳源和化合物型碳源的作用区别，同时对碳含量、碳化条件的影响开展研究。探讨了单质型(纳米石墨粉、乙炔黑)和化合物型(羟乙基纤维素、聚乙二醇2000、葡萄糖)碳源对 LiFe-PO4/C电化学性能的影响。实验结果表明，葡萄糖和纳米石墨粉的综合性能优于其它碳源；使用同一种碳源时，碳含量和煅烧温度对材料高倍率性能的影响显著大于对低倍率性能的影响；碳含量和煅烧温度一定时，碳源种类对LiFePO4/C的低倍率初始性能有所影响，对其低倍率循环性能有较为显著的影响，对其高倍率性能则有非常显著的影响。
关键词:
磷酸铁锂
,
核壳结构
,
碳包覆
,
倍率性能
,
循环性能
郑文景
,
周万城
,
罗发
,
于新民
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.11.009
采用化学气相沉积(CVD)法,在SiC纤维表面沉积了100nm厚的C涂层,研究了制备温度对C涂层微观结构、单丝纤维体电导率及纤维编制体介电性能的影响.采用SEM和RAM显微技术(Raman microscopy)对C涂层的表面形貌和微观结构进行分析.结果表明:保持C涂层厚度一致,当沉积温度由800℃升到900℃后,C涂层的石墨化程度提高,晶粒变大,SiC纤维单丝体电导率由0.745Ω~(-1)·cm~(-1)升到6.289Ω~(-1)·cm~(-1);SiC纤维编制体的复介电常数实部由90升到132,介电损耗由0.95升到1.14,其中虚部由87升到150.实部增大与载流子浓度增大有关,虚部增大与材料漏导电有关.认为这是SiC纤维表面沉积的C层使纤维电导率增大所致.直流电导损耗足其主要损耗机制.
关键词:
化学气相沉积(CVD)
,
SiC纤维
,
C涂层
,
体电导率
,
拉曼光谱
,
介电性能
赵欣
,
李梦
,
朱世富
,
吴小娟
人工晶体学报
在熔体法生长ZnGeP2单晶体的过程中,如何解决熔体与坩埚的粘连问题是一个研究关键.本文研究了石英坩埚的镀碳工艺,采用化学气相沉积法成功在坩埚内壁镀上结合牢固且均匀的碳膜.采用垂直布里奇曼法,并结合适时补温技术,在内部镀碳的双层坩埚中成功生长出φ20 mm× 50 mm外观完整,无裂纹的ZnGeP2单晶体.经XRD,TEM,FTIR分析结果表明:生长的ZnGeP2晶体缺陷少,结构完整,红外透过率高,是质量较高的单晶体.
关键词:
磷锗锌
,
单晶生长
,
镀碳
,
双层坩埚
戚鸣
,
吴海信
,
王振友
,
黄昌保
,
倪友保
,
张春丽
人工晶体学报
高纯度的多晶对生长优质单晶起着至关重要的作用.原料对石英坩埚的腐蚀,以及偏离化学计量生成的二元、三元中间相均会严重影响CdGeAs2多晶的纯度和质量.本文以载气携带丙酮在石英坩埚内壁镀上高质量碳膜,解决了原料对石英坩埚的腐蚀问题;并在双温区炉中设计了合理的温场,合成了CdGeAs2多晶料.经X射线粉末衍射分析和晶胞精修表明样品为高纯、单相CdGeAs2多晶.
关键词:
CdGeAs2
,
镀碳
,
多晶合成
,
双温区
,
晶胞精修
