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采用固相法合成锂离子正极材料尖晶石相Li_1.02Co_xCr_yMn_2-x-yO₄, 研究元素Co、Cr不同掺杂量对产物的结构、晶胞常数、电化学性能和电池内阻的影响. 分析表明, 掺杂少量的Co、Cr的LiMn₂O₄依然保持着尖晶石结构; 晶胞常数随掺杂量的增加而减小, 从而使尖晶石的比表面积增大, 有利于提高电池的初始容量; 并有效地抑制了充放电过程中的Jahn-Teller效应和Mn³⁺的歧化反应. 掺杂Co、Cr后Li_1.02MnO₄初始容量有所下降, 且随掺杂量增加而减小, 但能明显改善材料的循环性能.

关键词: 固相法 , doping Cr and Co , electrochemical performance , AC impedance

锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究

姚耀春 , 戴永年 , 任海伦 , 李伟宏 , 崔萌佳

材料导报

对PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量进行了优化研究.结果表明:PVDF粘结剂的添加量过大或过小时,会造成正极活性物质的利用率降低,从而导致放电容量较低.乙炔黑导电剂添加量过小时,电池的极化和内阻增加;添加量过大时,电池的体积比容量降低.当PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量分别为7%～10%和8%时,制备的正电极性能最佳.

关键词: 锂离子电池 , PVDF粘结剂 , 乙炔黑导电剂

介孔AlPO4分子筛前驱体的原位焙烧

任海伦 , 辛峰

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.03.009

采用热重(TGA)-差热(DTA)、原位X射线衍射(XRD)、原位红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM),对介孔 AlPO4分子筛前驱体焙烧过程中的多种变化进行实验研究.TGA-DTA和原位FT-IR结果表明,前驱体脱除主要分为两步:模版剂中N-H键首先断裂,然后甲基(CH3)和亚甲基(CH2)被氧化除去;从原位XRD分析结果可以看出,焙烧过程受温度的影响表现为结晶度的变化,当焙烧温度超过650℃时,AlPO4分子筛会转化成磷石英相和无定形相;SEM照片清楚表明,焙烧使无定型的前驱体转化成柱状分子筛.另外升温速率高于10℃·min-1,会造成分子筛颗粒破碎.

关键词: 焙烧 , 前驱体 , 原位 , 介孔AlPO4 , 分子筛

Li1.02CoxCryMn2-x-yO4的固相合成及性能表征

任海伦 , 戴永年 , 姚耀春 , 李伟宏

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.03.018

采用固相法合成锂离子正极材料尖晶石相Li1.02CoxCryMn2-x-yO4,研究元素Co、Cr不同掺杂量对产物的结构、晶胞常数、电化学性能和电池内阻的影响.分析表明,掺杂少量的Co、Cr的LiMn2O4依然保持着尖晶石结构;晶胞常数随掺杂量的增加而减小,从而使尖晶石的比表面积增大,有利于提高电池的初始容量;并有效地抑制了充放电过程中的Jahn-Teller效应和Mn3+的歧化反应.掺杂Co、Cr后Li1.02MnO4初始容量有所下降,且随掺杂量增加而减小,但能明显改善材料的循环性能.

关键词: 固相法 , Co、Cr掺杂 , 电化学性能 , 交流阻抗