【摘 要】
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制约磷酸铁锂锂离子电池正极材料实用化的最大因素是该材料的导电性能差,高倍率充放电时其放电比容量低.这主要是因为LiFePO的离子传导和电子传导率均较低,充放电时Li在LiFePO-FePO两相之间的扩散系数也不大所致.本文采用液相还原与凝胶固相相结合的方法合成了改性磷酸铁(Ⅱ)锂(LiFePO/C+Ag)复合材料,来改善磷酸铁锂的导电性能和高倍率充放电能.利用X-射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流
【机 构】
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华南理工大学材料科学与工程学院(广东广州)
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制约磷酸铁锂锂离子电池正极材料实用化的最大因素是该材料的导电性能差,高倍率充放电时其放电比容量低.这主要是因为LiFePO<,4>的离子传导和电子传导率均较低,充放电时Li<+>在LiFePO<,4>-FePO<,4>两相之间的扩散系数也不大所致<[1~4]>.本文采用液相还原与凝胶固相相结合的方法合成了改性磷酸铁(Ⅱ)锂(LiFePO<,4>/C+Ag)复合材料,来改善磷酸铁锂的导电性能和高倍率充放电能.利用X-射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗技术对该材料的微观结构、表观形貌、充放电比容量、室温和高温循环可逆性能、耐过充电性能、交流阻抗特性以及锂离子在其中的扩散系数等进行了较深入研究分析.
其他文献
用高温固相反应法合成了BaCeMO(M=Sm,Gd,Dy)系列固体电解质,测定了它们在600~1000℃时的燃料电池性能,研究了掺杂稀土金属离子对燃料电池性能的影响.结果表明,各样品的燃料电池电动势实测值接近于理论值,放电性能稳定;不同掺杂离子对燃料电池性能有较大的影响,燃料电池输出电流密度次序为:BaCeSmO>BaCeGdO>BaCeDyO,BaCeSmO电解质燃料电池具有最大的输出电流密度4
制备了BaCeTbO(x=1.03,1,0.98)系列固体电解质,用X-射线衍射法对其结构进行了表征,用交流阻抗谱方法和气体浓差电池方法测定了样品在500~1000℃温度范围、不同气氛中的导电特性,讨论了非化学计量组成对样品导电性能的影响.结果表明,这三个样品均为钙钛矿型斜方晶结构.样品在500~1000℃下氮气中,以电子导电为主;在氧气及空气中,以电子空穴导电为主;在氢气中以质子导电为主,其电导
在合成LiTiO材料的原料中添加AgNO后,材料的导电性和充放电性能都大大提高.XRD分析表明,AgNO在合成过程中全部分解为金属Ag,且Ag没有进入LiTiO材料的晶格位置,它只是和材料混合在一起.充放电结果表明,添加导电剂Ag后,材料的可逆容量和循环稳定性都大大提高,且充放电电流提高,材料的电性能提高更加明显.在2C恒电流倍率下,添加Ag导电剂后的材料首次放电容量为189.8mAh.g,且循环
用湿化学法制备出系列阴极材料BaPrCoO(x=0.3,0.4,0.5,0.6).SEM研究表明,Pr离子掺杂到一定量时,会抑制晶粒长大,减少阴极的孔隙率.电学性能研究表明,在所测量的温度范围内,x=0.6的样品电导率较低,阴极过电位较大.x=0.5的样品电导率最大,阴极过电位量低,更适合做Y掺杂BaCeO电解质的阴极材料.
采用溶胶—凝胶法在正硅酸乙酯和无水乙醇的水解缩聚反应过程中,掺入质量百分比为0.49﹪~1.68﹪的AgI粉末,制得了体积为0.8mm~5.0mm不等的系列Ag导电凝胶块材.利用X射线衍射分析仪(XRD)测定了Ag导电凝胶粉末的衍射谱为AgI晶体纯相,应用交流阻抗技术测定了28℃~100℃范围内凝胶块离子电导率与温度的关系,并从理论上分析了Ag导电凝胶块的导电机理.
本文利用共沉淀法合成了LiMnNiCoO材料和LiCoMnO系列材料,对LiCoMnO材料进行TiO表面包覆,并对材料进行XRD和电化学性能等研究.研究表明,LiMnNiCoO材料中的Mn元素是造成材料首次不可逆容量损失较大的主要原因.
本文采用溶胶-凝胶法研制出A1PO包覆改性的LiMnO正极材料,并对其改性前后的性能、热稳定性、微观结构和表面形貌的变化进行了研究.研究结果表明:改性LiMnO材料在0.1mA/cm和0.2mA/cm较小的电流密度下充放电的首次放电比容量(分别为126.2mAh/g和112.7mAh/g)要高于未经过改性材料的首次放电比容量(分别为125.8mAh/g和110.2mAh/g),且50次循环的容量损
橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO)作为锂离子电池新型正极材料,尽管制备较困难、导电性能有待改善,但其安全性和热稳定性很好、价格便宜、无环境污染,而且充放电效率高.因此,引起人们极大的关注,被认为是极有应用潜力的锂离子电池特别是动力锂离子电池正极材料之一.本研究通过在制备LiFePO过程中添加导电碳黑的方法来提高该材料的导电性能,并研究了碳的添加方式对LiFePO/C复合材料的晶粒形貌、粒径大小和分布
近年来,国内外对锂、过渡金属氧化物如层状结构的LiMO(M=Co、Ni、Mn)和尖晶石型结构的锰酸锂(LiMnO)锂离子电池正极材料进行了广泛研究.其中钴酸锂(LiCoO)的成本较高,资源贫乏、毒性较大;镍酸锂(LiNiO)制备困难、热稳定性差;LiMnO的放电比容量较低、循环稳定性较差.本文通过对原料高速研磨,再用高温固相法合成了电性能优良的LiFePO/C复合锂离子电池正极材料,并对其晶体结构
采用流变相反应合成出了新型锂离子电池正极材料LiFePO/C.与传统固相法相比,流变相反应合成温度低、反应时间短.采用XRD、元素分析、SEM等方法对材料进行表征.电化学测试表明,10mAh/g时材料首次放电容量为121mAh/g,10次循环之后容量达133mAh/g,同时表现出较好的高倍率性能,100mAh/g时,材料首次放电容量超过100mAh/g.