采用共沉淀-高温固相法合成正极材料LiNi0．7 Mn0．3 O 2,利用 X 射线衍射分析（XRD）表征其结构、扫描电子显微镜（SEM）表征其形貌、X 射线光电子能谱（XPS）表征其价态,最终确定了该材料最佳烧成温度为820℃.研究表明,该温度下合成的...采用共沉淀-高温固相法合成正极材料LiNi0．7 Mn0．3 O 2,利用 X 射线衍射分析（XRD）表征其结构、扫描电子显微镜（SEM）表征其形貌、X 射线光电子能谱（XPS）表征其价态,最终确定了该材料最佳烧成温度为820℃.研究表明,该温度下合成的 LiNi0．7 Mn0．3 O 2具有典型的α-NaFeO 2型层状结构,颗粒形貌呈类球形且分布均匀；XPS 数据表明,LiNi0．7 Mn0．3 O 2中的 Ni 主要以＋3价形态存在,Mn 主要以＋4价形态存在.室温条件下以0．2 C 倍率在2．75~4．35 V 的电压范围内充放电,首次放电比容量高达188．9 mAh/g,70次循环后容量保持率为95．2％.展开更多
采用两步干混-球磨方法制备了石墨烯掺杂改性的锂离子电池LiFePO_4/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2复合正极材料,实现LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料的高容量和高安全性。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X...采用两步干混-球磨方法制备了石墨烯掺杂改性的锂离子电池LiFePO_4/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2复合正极材料,实现LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料的高容量和高安全性。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。结果表明,石墨烯的存在实现了Li Fe PO4材料在LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料表面的完全包覆,形成致密的包覆层,进一步抑制LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2与电解液之间的副反应,提高活性材料利用率和循环性能。三者之间构成导电网络,加快电子渗透和传输,提高倍率性能。Li Fe PO4质量分数为20%的Li Fe PO4-Graphene/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品具有最佳的容量性能和长循环性能,0.1C时放电容量达到202.5 m Ah·g^(-1),3C时放电容量仍然可保持在160.5 m Ah·g^(-1)。50℃在2.8~4.3 V,0.5C下循环100次后,容量保持率为91.9%,优于LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2和LiFePO_4/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的72.9%和82.0%。展开更多
用硅烷偶联剂加热分解的简便方法对锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)的表面进行处理,利用XRD结合Rietveld精修、SEM、TEM、DSC、EIS和恒流充放电等方法对材料进行表征。结果显示,硅烷偶联剂经450℃加热分解后得...用硅烷偶联剂加热分解的简便方法对锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)的表面进行处理,利用XRD结合Rietveld精修、SEM、TEM、DSC、EIS和恒流充放电等方法对材料进行表征。结果显示,硅烷偶联剂经450℃加热分解后得到的非晶态Si O2均匀包覆在材料表面,包覆不改变NCA的晶体结构,但明显改善了材料性能。在60℃环境中,0.2C、1C下包覆材料(简写为a-NCA)的放电比容量分别为176.4、158.9 m Ah·g-1,高于NCA的174.2、153.8 m Ah·g-1;50周循环后a-NCA的容量保持率为91.4%,远高于NCA的86.5%;同时,经包覆后材料的热稳定性大幅度提高。其原因是包覆层抑制了NCA在循环过程中与电解液发生副反应,有效降低了离子迁移的界面膜电阻,并抑制了晶体结构变化。展开更多
Advanced uniform LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 microspheres were successfully synthesized and examined as cathode materials for lithium-ion batteries. The structure,morphology, and electrochemical performance of LiNi0.7-Co0.1...Advanced uniform LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 microspheres were successfully synthesized and examined as cathode materials for lithium-ion batteries. The structure,morphology, and electrochemical performance of LiNi0.7-Co0.15Mn0.15O2 calcined at different temperatures ranging from 650 to 900 °C were systematically investigated. The XRD results show that the material has a well-ordered layered structure with small amount of cation mixing. A distinct spherical morphology of the obtained powders prepared at different temperatures can be seen from the SEM images. The as-synthesized LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 powders have a very high-tap density of about 2.37 g·cm^-3. Among all the samples,the sample calcined at 750 °C exhibits the best electrochemical performance with an initial discharge capacity of185.2 mAh·g^-1（3.0–4.3 V, 0.2C rate） and capacity retention〉94.77 %after50cycles.Moreover,thismaterialshowshighspecific capacity and good cycling stability. The LiNi0.7-Co0.15Mn0.15O2 microspheres with high-specific capacity and high-tap density are promising to use as cathode materials for next-generation high-energy-density lithium-ion batteries.展开更多
以Li_2CO_3为锂源,采用纳米砂磨辅助固相合成了纯相LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了Li_2CO_3加入方式对所得样品结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明,加锂方式基本不影响材料的形貌和尺寸,但对材料的微结构和性能...以Li_2CO_3为锂源,采用纳米砂磨辅助固相合成了纯相LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了Li_2CO_3加入方式对所得样品结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明,加锂方式基本不影响材料的形貌和尺寸,但对材料的微结构和性能有明显的影响.纳米砂磨一步混合所有原料烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的阳离子混排程度比后研磨加碳酸锂烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的要低,更利于锂离子的扩散,对应的样品具有更高的放电比容量和库伦效率,但循环性能没有太大的差别.纳米砂磨一步混合所有原料在800℃烧结得到的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品,1C循环首次放电比容量可达170.9 m Ah/g,50次循环后容量保持率为92.6%.展开更多
文摘采用共沉淀-高温固相法合成正极材料LiNi0．7 Mn0．3 O 2,利用 X 射线衍射分析（XRD）表征其结构、扫描电子显微镜（SEM）表征其形貌、X 射线光电子能谱（XPS）表征其价态,最终确定了该材料最佳烧成温度为820℃.研究表明,该温度下合成的 LiNi0．7 Mn0．3 O 2具有典型的α-NaFeO 2型层状结构,颗粒形貌呈类球形且分布均匀；XPS 数据表明,LiNi0．7 Mn0．3 O 2中的 Ni 主要以＋3价形态存在,Mn 主要以＋4价形态存在.室温条件下以0．2 C 倍率在2．75~4．35 V 的电压范围内充放电,首次放电比容量高达188．9 mAh/g,70次循环后容量保持率为95．2％.
文摘采用两步干混-球磨方法制备了石墨烯掺杂改性的锂离子电池LiFePO_4/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2复合正极材料,实现LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料的高容量和高安全性。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。结果表明,石墨烯的存在实现了Li Fe PO4材料在LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2材料表面的完全包覆,形成致密的包覆层,进一步抑制LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2与电解液之间的副反应,提高活性材料利用率和循环性能。三者之间构成导电网络,加快电子渗透和传输,提高倍率性能。Li Fe PO4质量分数为20%的Li Fe PO4-Graphene/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品具有最佳的容量性能和长循环性能,0.1C时放电容量达到202.5 m Ah·g^(-1),3C时放电容量仍然可保持在160.5 m Ah·g^(-1)。50℃在2.8~4.3 V,0.5C下循环100次后,容量保持率为91.9%,优于LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2和LiFePO_4/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的72.9%和82.0%。
文摘用硅烷偶联剂加热分解的简便方法对锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)的表面进行处理,利用XRD结合Rietveld精修、SEM、TEM、DSC、EIS和恒流充放电等方法对材料进行表征。结果显示,硅烷偶联剂经450℃加热分解后得到的非晶态Si O2均匀包覆在材料表面,包覆不改变NCA的晶体结构,但明显改善了材料性能。在60℃环境中,0.2C、1C下包覆材料(简写为a-NCA)的放电比容量分别为176.4、158.9 m Ah·g-1,高于NCA的174.2、153.8 m Ah·g-1;50周循环后a-NCA的容量保持率为91.4%,远高于NCA的86.5%;同时,经包覆后材料的热稳定性大幅度提高。其原因是包覆层抑制了NCA在循环过程中与电解液发生副反应,有效降低了离子迁移的界面膜电阻,并抑制了晶体结构变化。
基金financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 21001117)the National Science Foundation for Post-Doctoral Scientists of China (No. 2011M501286)
文摘Advanced uniform LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 microspheres were successfully synthesized and examined as cathode materials for lithium-ion batteries. The structure,morphology, and electrochemical performance of LiNi0.7-Co0.15Mn0.15O2 calcined at different temperatures ranging from 650 to 900 °C were systematically investigated. The XRD results show that the material has a well-ordered layered structure with small amount of cation mixing. A distinct spherical morphology of the obtained powders prepared at different temperatures can be seen from the SEM images. The as-synthesized LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2 powders have a very high-tap density of about 2.37 g·cm^-3. Among all the samples,the sample calcined at 750 °C exhibits the best electrochemical performance with an initial discharge capacity of185.2 mAh·g^-1（3.0–4.3 V, 0.2C rate） and capacity retention〉94.77 %after50cycles.Moreover,thismaterialshowshighspecific capacity and good cycling stability. The LiNi0.7-Co0.15Mn0.15O2 microspheres with high-specific capacity and high-tap density are promising to use as cathode materials for next-generation high-energy-density lithium-ion batteries.
文摘以Li_2CO_3为锂源,采用纳米砂磨辅助固相合成了纯相LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了Li_2CO_3加入方式对所得样品结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明,加锂方式基本不影响材料的形貌和尺寸,但对材料的微结构和性能有明显的影响.纳米砂磨一步混合所有原料烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的阳离子混排程度比后研磨加碳酸锂烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的要低,更利于锂离子的扩散,对应的样品具有更高的放电比容量和库伦效率,但循环性能没有太大的差别.纳米砂磨一步混合所有原料在800℃烧结得到的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品,1C循环首次放电比容量可达170.9 m Ah/g,50次循环后容量保持率为92.6%.
