张培新
,
文衍宣
,
刘剑洪
,
许启明
,
任祥忠
,
张黔玲
,
罗仲宽
稀有金属材料与工程
用化学沉淀法制备了Mg2+、Al3+、Ti4+、V5+和Ni2+掺杂的磷酸铁锂,用恒电流充放电方法测量掺杂LiFePO4的充放电性能,用X射线衍射和里特沃尔特方法表征了掺杂LiFePO4的晶体结构.研究表明,少量金属离子掺杂能有效地提高LiFePO4的大电流放电性能,其中Li1-xToxFePO4、Li1-xVxFePO4和Li1-xNixFePO4以2 C速率充放电时,放电比容量在120 mAh/g以上,循环20次后容量保持率在80%以上.主要原因是掺杂金属离子以固溶体形式存在,并占据锂的位置,改变了晶体中原子间距离和位置,引起晶胞收缩和Li-O原子间平均距离增加,形成了有利于锂离子脱嵌的结构.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
金属离子掺杂
张培新
,
文衍宣
,
刘波
,
刘剑洪
,
任祥忠
,
罗仲宽
,
许启明
功能材料
为提高LiFePO4的充放电性能,用化学沉淀法制备了金属离子和蔗糖碳复合改性的磷酸铁锂,具有很好的大电流性能,主要原因是金属离子体掺杂和表面包覆导电碳黑提高材料自身的导电能力和电极中颗粒间的导电能力.其中Li0.98Ti0.02FePO4/C在320mA/g(约2C)的比容量＞126mAh/g,充放电循环20次后放电比容量仍保持在96%以上.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
金属离子掺杂
,
碳包覆
陈红梅
,
范常有
,
柳玉柱
,
文衍宣
,
钟夏平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.005
稀土元素及其含量对铝合金耐腐蚀性能的影响及其机制是铝合金开发利用的重要研究课题,采用高频熔炼方法制备Al1-xCex(x=0,0.2％,2.0％(原子分数))合金,通过X射线衍射、金相分析、电化学测试、扫描电镜和能谱等分别对制备的Al1-xCex合金的结构、动电位线性扫描极化曲线、浸泡与电化学腐蚀前后表面形貌的变化进行了研究；对Al1-xCex在3.5％ NaCl溶液中耐腐蚀性能与铈含量的关系进行了系统的分析.结果表明:由于Cl-离子的存在,铝在3.5％ NaCl溶液中发生点蚀破坏；稀土Ce的加入能够细化晶粒,改善合金微观结构,减弱Cl-离子对点蚀的影响；Ce元素在腐蚀表面层富集,有利于形成连续钝化膜,提高合金在NaCl溶液中的耐蚀能力；微量稀土Ce(0.2％)的加入使合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能改善明显；但随着Ce含量的增加,即含量高于铈在铝中的溶解度后,铝与铈将形成金属间化合物,基底与金属间化合物相界面的存在使合金的耐腐蚀性能有所降低,Ce含量为0.2％合金的耐腐蚀性能比Ce含量为2.0％的合金要好.所有合金腐蚀后的主要产物为Al2O3.
关键词:
铝合金
,
电化学
,
腐蚀行为
文衍宣
,
肖卉
,
甘永乐
,
粟海锋
,
王凡
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00286
以四氧化三钴、碳酸锂为原料, 尿素为燃料, 用自蔓延高温合成法制备层状正极材料LiCoO 2, 并考察了尿素与钴摩尔比、预制炉温、热处理温度、热处理时间及锂与钴摩尔比等工艺条件对合成产物的结构、微观形貌和电化学性能的影响. 结果表明, 制备LiCoO2的工艺条件为: 锂与钴摩尔比1.05:1.00、尿素与钴摩尔比1:1、预制炉温和热处理800℃、热处理时间2h. 所得LiCoO2的放电比容量达155mAh/g, 循环10次后容量保持率为95%.
关键词:
锂离子电池
,
cathode material
,
LiCoO2
,
self-propagating high temperature synthesis
张培新
,
文衍宣
,
刘剑洪
,
许启明
,
任祥忠
,
张黔玲
功能材料
为提高LiFePO4的充放电性能,用化学沉淀法制备了镁离子掺杂的磷酸铁锂,用电化学方法测量了Li1-xMgxFePO4(x=0.00、0.02、0.05、0.07、0.10和0.20,摩尔分数)的充放电性能,用X射线衍射(XRD)和里特沃尔特(Rietveld)方法表征了掺杂对LiFePO4的晶体结构的影响.结果表明少量镁离子掺杂能有效地提高LiFePO4的比容量和循环性能,其中Li0.95Mg0.05FePO4具有更好的电化学性能,放电比容量高出LiFePO4约20mAh/g,镁离子掺杂提高了LiFePO4中Fe3+/Fe2+共存态的浓度,使材料具有更好的导电能力.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
镁掺杂
龙云飞
,
李媚琳
,
杨克迪
,
葛利
,
吕小艳
,
文衍宣
功能材料
利用一步碳热还原法制备了Li3-xNaxV2（PO4）3/C（x=0、0.01、0.02、0.03、0.05、0.08、0.10、0.15）复合正极材料,并用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流充放电技术研究了掺杂对材料结构、微观形貌、充放电性能和Li＋脱出嵌入过程的影响。研究表明掺杂少量Na＋不影响材料Li3V2（PO4）3的基本结构,但可在Li3V2（PO4）3中形成电子缺陷,提高晶体内部原子的无序化程度,降低极化和电荷转移电阻,从而改善材料的电化学性能。与Li3V2（PO4）3/C相比,Li2.98 Na0.02 V2（PO4）3/C在倍率为15C下的第50次放电容量提高12.1mAh/g,具有较好的倍率性能和循环性能。
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
Li3V2(PO4)3/C
,
碳热还原技术
,
Na+掺杂
龙云飞
,
王凡
,
吕小艳
,
杨克迪
,
文衍宣
功能材料
为了提高LiFePO4的倍率性能,用碳热还原法制备了LiFePO4-xFx/C复合正极材料,并用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、恒电流充放电技术、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了F-掺杂和碳包覆对材料的结构和电化学性能的影响.研究表明,掺杂少量的F-可以减少电极极化、降低电荷转移电阻、增大Li+的扩散速率.其中LiFePO3.99F0.01/C的5C放电比容量为109.9mAh/g,50次循环后仍保持110.6mAh/g,表现出良好的倍率性能.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
龙云飞
,
王凡
,
吕小艳
,
杨克迪
,
文衍宣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00625
为了提高LiFePO4的倍率性能, 用碳热还原法制备了Na+掺杂的LiFePO4/C复合正极材料, 并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、恒电流充放电技术、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了Na+掺杂对LiFePO4/C材料的结构、微观形貌和电化学性能的影响. 结果表明, Na+掺杂的LiFePO4/C复合材料具有单一的橄榄石型晶体结构, 不存在杂质衍射峰, Na+在Li位掺杂可提高材料的导电性能和Li+扩散速率, 降低电极极化, 能有效改善材料的循环性能和倍率性能. 与LiFePO4/C相比, Li0.99Na0.01FePO4/C的0.5C、2C和5C放电比容量分别为147.6、126.4和105.1 mAh/g, 并表现出良好的循环性能和倍率性能.
关键词:
锂离子电池
,
cathode material
,
LiFePO4
