谷亦杰
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卢诚
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黄小文
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李文康
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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
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碳热还原
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碳包覆
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复合正极材料
郑俊超
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李新海
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王志兴
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覃东棉
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郭华军
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彭文杰
无机材料学报
以FePO4·xH2O、V2O5、NH4H2PO4和Li2CO3为原料,以乙二酸为还原剂,在常温常压下经机械活化并还原嵌锂,形成无定形的5LiFePO4·Li3V2(PO4)3前驱体混合物,然后低温热处理合成出晶态的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3.分别研究了复合材料的物相结构、形貌、电化学性能.SEM图像表明合成的材料粒径小、分布均匀,一次粒径为100～200nm.充放电测试结果表明,650℃烧结12h制得的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3电化学性能优良,1C放电比容量高达158mAh/g,达到该复合材料的理论比容量(156.8mAh/g).复合材料具有良好的倍率性能和循环性能,在10C放电比容量高达114mAh/g,100次循环后容量几乎无衰减.循环伏安测试表明,复合材料的脱嵌锂性能优良,且明显优于单一的LiFePO4和Li3V2(PO4)3.
关键词:
锂离子电池
,
复合正极材料
,
5LiFePO4·Li3V2(PO4)3
,
电化学性能
陈威
,
彭文杰
,
王志兴
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11719
采用二步固相法制备了LiFePOa/Al/C复合正极材料.利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜表征样品的晶体结构、形貌、粒径和包覆状态,并研究了铝粉加入量对复合材料电化学性能的影响.结果表明,金属Al与LiFePO4发生了界面反应,生成多种副产物,并在LiFePO4的表面形成钝化膜.在LiFePO4颗粒的表面包覆有不规则形状的金属铝和1～2 nm的碳层.当铝粉加入量为3wt％时,LiFePO4/Al/C复合材料的电化学性能最佳,室温10C倍率下放电克容量为117.8 mAh/g;样品在-20℃下,0.1C放电克容量为105.6 mAh/g,相对于常温的放电容量比率为73.8％.
关键词:
磷酸铁锂
,
复合正极材料
,
铝
,
碳包覆
陈飞彪
,
王英男
,
吴伯荣
,
熊云奎
,
廖维林
,
吴锋
,
孙喆
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13485
以经活化处理的石墨烯(AG)为主体材料,通过化学还原法制备了石墨烯负载硫的复合正极材料 AG/S。SEM、EDX和TEM测试结果表明经活化处理后形成手风琴结构的AG,有利于电解液的浸润；活性物质硫均匀地负载在AG表面,同时沉积在AG的层间。电化学测试表明：在400 mA/g电流密度下, AG/S复合正极材料首次放电比容量为1452.9 mAh/g,经过200次循环之后,放电比容量仍保持在909.7 mAh/g；在1000 mA/g电流密度下, AG/S复合材料首次放电比容量为1309.9 mAh/g,经过200次循环之后,放电比容量仍保持在717.1 mAh/g。AG/S复合正极材料的倍率性能、库仑效率和循环性能优异,这得益于小尺寸的硫在材料中均匀分布,活化石墨烯优良的导电性以及其结构对硫的固化作用。
关键词:
锂硫电池
,
石墨烯
,
复合正极材料
,
循环性能
郑俊超
,
李新海
,
王志兴
,
覃东棉
,
郭华军
,
彭文杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00143
以FePO4·xH2O、V2O5、NH4H2PO
和Li2CO3为原料，以乙二酸为还原剂，在常温常压下经机械活化并还原嵌锂，形成无定形的5LiFePO4·Li3V2(PO4)3前驱体混合物，然后低温热处理合成出晶态的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3.分别研究了复合材料的物相结构、形貌、电化学性能.SEM图像表明合成的材料粒径小、分布均匀，一次粒径为100～200nm.充放电测试结果表明，650℃烧结12h制得的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3电化学性能优良，1C放电比容量高达158mAh/g，达到该复合材料的理论比容量（156.8mAh/g）.复合材料具有良好的倍率性能和循环性能，在10C放电比容量高达114mAh/g，100次循环后容量几乎无衰减.循环伏安测试表明，复合材料的脱嵌锂性能优良，且明显优于单一的LiFePO4和Li3V2(PO4)3.
关键词:
复合正极材料
,
composite cathode material
,
5LiFePO4·Li3V2(PO4)3
