刘艳丽
,
黄瑞安
,
刘山
,
姚耀春
,
方海升
,
杨斌
,
戴永年
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.11.010
以Li(CH3COO)·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O和H2C2O4·2H2O为原料,聚乙二醇20000为分散剂,采用化学合成法制备了具有立方尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4.通过XRD、SEM和充放电测试对样品进行表征.850℃下焙烧制备的LiNi0.5Mn1.5O4样品电化学性能最佳,在3.5～4.9V电压范围内以0.2、0.5、1、2和5C充放电,其首次放电比容量分别为132.9、117.3、111.2、104.8和91mAh/g,20次循环后容量保持率分别为93.2％、98.9％、97.4％、97.3％和95.5％.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiNi0.5Mn1.5O4
,
倍率性能
,
循环性能
张克宇
,
吴鉴
,
周朝金
,
杜远超
,
黄小鹏
,
姚耀春
,
王微
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2017.02.003
针对硫酸法生产钛白粉过程中副产的硫酸亚铁,采用结晶法对硫酸亚铁进行提纯.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子吸收光谱(AAS)等分析手段对结晶后粒子的晶相、形貌和杂质含量进行了分析.结果表明,结晶法提纯制备的硫酸亚铁颗粒结晶度高、晶粒形貌好、杂质含量少.通过结晶温度、结晶次数和pH值对硫酸亚铁结晶提纯影响的研究,发现在溶解温度为60℃,结晶温度为10℃,pH值为2,采取3次结晶时,就可有效去除杂质,提纯钛白副产硫酸亚铁.此外,还探究了结晶后母液的循环利用,可为工业化应用提供适当的数据参考.
关键词:
结晶法
,
提纯
,
副产硫酸亚铁
,
废物处理
任海伦
,
戴永年
,
姚耀春
,
李伟宏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00627
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
,
doping Cr and Co
,
electrochemical performance
,
AC impedance
刘树和
,
赵淑春
,
董鹏
,
姚耀春
材料导报
以同时含有碳源和硅源的稻壳制备碳化稻壳,采用镁热法还原其中的SiO2,借助XRD对还原产物进行分析,探讨了镁热还原工艺对产物组成的影响.结果表明:碳化稻壳中的SiO2在490℃可以发生镁热还原反应,当还原温度低于700℃时,还原产物是Si或Mg2Si;当还原温度超过700℃时,还原产物中形成SiC;当还原温度高于800℃时,产物中有Mg2SiO4生成.镁热还原温度在600～700℃之间时,通过控制Mg与碳化稻壳中的SiO2的质量配比,可以制备出Si/C复合材料.
关键词:
碳化稻壳
,
镁热还原
,
Si/C复合材料
姚耀春
,
戴永年
,
杨斌
,
马文会
材料导报
尖晶石LiMn2O4被认为是最具发展前景的锂离子电池正极材料,但其容量衰减快和循环性能差是制约其商品化的主要原因.分析了尖晶石LiMn2O4容量衰减快和循环性能差的原因,将其归结为内因和外因;在此基础上,从离子掺杂、表面修饰、电解液改性、合成工艺优化几个方面讨论了改善尖晶石LiMn2O4性能的解决方法.
关键词:
锂离子电池
,
尖晶石LiMn2O4
,
容量衰减
,
解决方法
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
刘环
,
姚耀春
,
李永梅
,
魏钦帅
,
戴永年
,
范晏珉
材料导报
采用机械活化-高温固相法制备了锂离子电池正极材料LiCo1/3 Mn1/3 Ni1/3 C2,研究了烧结时间与球磨时间对合成产物结构与性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征.研究结果表明,优化实验条件下制得的材料具有良好的循环性能,在2.7～4.6V电压范围内,充放电电流值为20mA/g时,初始放电比容量为210.76mAh/g,30次循环后容量保持率为91.98％.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2
,
机械活化-高温固相合成法
高菲
,
戴永年
,
姚耀春
,
崔萌佳
,
李伟宏
材料导报
电解质是制备比功率大、比能量高、循环寿命长和安全性能良好的锂离子蓄电池的关键材料之一.目前聚合物电解质是锂离子蓄电池领域的一个研究热点.人们致力于开发干态聚合物电解质和含液聚合物电解质两大体系.综述了各体系聚合物的研究进展,比较了其优缺点和应用范围,并对未来聚合物电解质及聚合物锂离子蓄电池的发展进行了前景展望.
关键词:
聚合物电解质
,
锂离子电池
,
干态聚合物电解质
,
含液聚合物电解质
刘树和
,
董鹏
,
姚耀春
,
赵淑春
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.010
作为一种储量丰富的农业废弃物,稻壳的高附加值利用具有重要意义.以稻壳为原料,通过空气氧化、镁热还原和酸浸得到硅/碳复合材料,探讨了复合材料的组成结构以及作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明:硅/碳复合材料中的硅为晶体纳米颗粒,分布在无定形炭基质中;稻壳的氧化增加了硅/碳复合材料中硅的含量和复合材料的比表面积,从而增加了复合材料的容量,但首次库伦效率较低;硅/碳复合材料中的碳可以抑制硅的体积变化,改善循环性能.含碳8％的硅/碳复合材料,首次充电容量758.5 mAh/g,30次循环后充电容量保持率为78.7％.
关键词:
稻壳
,
镁热还原
,
硅/碳复合材料
,
电化学性能
廖文明
,
戴永年
,
姚耀春
,
易惠华
,
熊学
材料导报
锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键.从4种正极材料的安全性能、循环性能、存在的问题等方面评述了正极材料对锂离子电池发展起的作用和未来的发展趋势,其中钴酸锂和镍酸锂将依然会占据着小型电池市场的地位,而锰酸锂和磷酸铁锂将会促进大型电池市场的发展.此外,纳米技术在动力电池上的应用也将给电池带来较好的应用前景.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
安全性能
,
循环性能
,
纳米技术
