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
徐守冬
,
庄全超
,
朱亚波
合成材料老化与应用
采用溶胶-凝胶法合成Li2MnSiO4并以葡萄糖、己二酸和蔗糖为碳源合成Li2MnSiO4/C材料,对其进行XRD物相分析和SEM形貌分析.对合成出的Li2MnSiO4及Li2MnSiO4/C电极进行了充放电和电化学阻抗谱(EIS)测试.充放电结果表明碳包覆可以提高Li2MnSiO4放电容量,EIS结果说明,Li2MnSiO4/C能够减少电荷传递电阻,增加锂离子在颗粒内部的扩散速率,从而提高材料的电化学性能.
关键词:
锂离子电池
,
Li2MnSiO4
,
碳包覆
,
碳源
张欣
,
唐致远
,
滕国鹏
,
李中延
材料导报
采用乙醇体系的溶胶-凝胶法制备了LiFePO4,通过Mg2+掺杂对其进行了改性,最后以葡萄糖为碳源,制备了不同含碳量的Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征了材料的微观结构,对材料进行了电化学性能测试.结果表明,在Mg2+掺杂产物中,Li0.98Mg0.01FePO4在0.1C下首次放电比容量高达140.1mAh·g-1;Li0.98Mg0.01FePO4/C复合材料中,含碳量为6%的材料性能最佳,尤其是高倍率放电性能有显著提高.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
磷酸铁锂
,
镁掺杂
,
碳包覆
龚阳辉
,
杨伟伟
,
周妥记
,
乔佳
,
熊义梅
,
王红强
,
李胜英
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.03.008
以磷酸铁、碳酸锂和葡萄糖为原料,钛酸酯偶联剂TC-Wt作分散剂及杂源,采用高温固相合成制备磷酸铁锂碳包覆复合材料,考察偶联剂的加入对目标化合物的物理性能及电化学性能的影响.通过XRD、SEM及粒度分布等测试技术对所合成的材料进行了表征,并对所得材料进行对比分析,结果表明:添加偶联剂所制得材料颗粒分散效果良好,粒径分布相对均一,同时材料表现良好的电化学性能,在0.1C、0.5C、1C、3C下的首次放电比容量分别为161.8mAh·g-1、148.6 mAh·g-1、136.0 mAh·g-1、112.1 mAh·g-1,比未添加偶联剂制得的材料在相应倍率下所得放电比容量分别高出13.2 mAh·g-1、16.3 mAh·g-1、9.6 mAh·g-1、1.6 mAh·g-1.此外,该材料表现出良好的循环性能,不同倍率循环10次后,比容量仍保持良好.
关键词:
磷酸铁锂
,
正极材料
,
偶联剂
,
碳包覆
,
掺杂
张冬云
,
袁秋华
,
张培新
,
黄小倩
,
许启明
,
任祥忠
,
刘剑洪
功能材料
以柠檬酸为碳源,采用机械液相球磨与高温固相烧结相结合制备了LiFePO4/C复合材料,考察了烧结温度、烧结时间、柠檬酸用量、球磨时间等工艺条件对LiFePO4/C材料性能的影响.采用XRD、SEM和恒电流充放电等手段对该材料进行结构表征和电化学性能测试.结果表明,合成LiFePO4/C复合正极材料的适宜工艺为,球磨时间10h,烧结温度600℃,烧结时间18h,柠檬酸用量10%,气体流量0.6L/min.在优化工艺条件下制备的LiFePO4/C复合正极材料首次放电容量可达到146.2mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
固相法
,
碳包覆
魏智强
,
刘立刚
,
冯旺军
,
杨华
,
张材荣
,
闫鹏勋
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.007
采用自行研制的实验装置,通过阳极弧放电等离子体技术成功制备了碳包裹镍核-壳结构纳米复合颗粒,并采用酸洗和磁选的方法对初产物进行了纯化.利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散分析谱仪(XEDS)等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构和粒度等特征进行了表征.结果表明:阳极弧等离子体技术制备的碳包覆纳米颗粒具有明显的核(面心立方镍)-壳(无定形碳)结构,颗粒大多呈球形或椭球形,粒径分布在15～40nm范围,平均粒径为30nm,镍粒子外层碳的厚度为6～8nm.
关键词:
碳包覆
,
核-壳结构
,
纳米复合颗粒
,
阳极弧
,
微观结构
刘同冈
,
邹学壮
,
钱子航
,
吴健
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.12.020
碳包覆金属纳米微粒既可以避免金属纳米微粒的氧化,又能保持其同有性能小变,其潜在科研和应用价值引起了研究者的广泛关注.本文介绍了电弧法制备碳包覆金属纳米微粒的原理,综合评述了碳包覆金属纳米微粒的电弧法制备技术的国内外研究现状,讨论了金属与碳作用后的反应路径,产物类型以及碳包覆金属纳米微粒的形成机理.
关键词:
金属纳米微粒
,
碳包覆
,
制备技术
,
电弧法
,
形成机理
邱介山
,
孙玉峰
,
周颖
,
孙天军
,
李杞秀
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.03.002
以淀粉为碳源,通过热解炭化铁/淀粉复合物,成功制备出碳包覆铁(Fe@C)纳米胶囊.在这一过程中淀粉有双重作用,既是碳源又是铁纳米颗粒的稳定剂.采用透射电镜、X射线衍射及振动样品磁强计研究了(Fe@C)纳米胶囊的结构和磁学性能.发现Fe@C纳米胶囊具有完美的铁核(bcc-Fe)/碳壳(石墨层片)包覆结构,其尺寸介于30 nm～40nm之间;Fe@C纳米胶囊在室温下有低的剩磁比(Mr/Ms=0.11),表明它在室温下具有超顺磁性.
关键词:
淀粉
,
Fe(NO3)3
,
碳包覆
,
磁性能
