郑俊超
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李新海
,
王志兴
,
郭华军
,
彭文杰
,
胡启阳
,
王志国
,
李金辉
功能材料
以FePO4·xH2O为铁源与Li2CO3混合,以草酸为还原剂,在常温机械活化作用下合成出无定形态LiFePO4,然后低温热处理合成晶态的LiFePO4.考察了不同合成温度、时间对产物晶形结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明,600℃热处理12h后制得的LiFePO4粒径细小且分布均匀,一次粒子粒径在100～200nm之间;该材料在0.1、0.2、0.5和1C下首次放电比容量分别为165、160、156和154mAh/g,50次循环后放电比容量分别为163、159.2、154.66和153.4mAh/g,容量保持率分别为98.8%、99.5%、99.1%和99.6%.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiFePO4
,
常温还原
王志兴
,
伍凌
,
李新海
,
胡启阳
,
郭华军
,
彭文杰
,
张云河
功能材料
以Fe2(SO4)3、H3PO4和NH3·H2O为原料,采用控制结晶法制备了多孔的前驱体FePO4·xH2O.通过研究pH值和合成时间对前驱体的物相结构、成分、表面形貌、粒度、比表面积和振实密度的影响,发现在pH=2.1的条件下反应8h制备的前驱体性能最佳.将前驱体、Li2CO3及葡萄糖均匀混合,用碳热还原法合成了LiFePO4/C,结果表明,以pH=2.1时制备的前驱体为原料合成的LiFePO4/C在0.1C时的首次放电比容量为156mAh/g,其振实密度高达1.20g/cm3.
关键词:
锂离子电池
,
控制结晶法
,
多孔FePO4·xH2O
,
碳热还原
,
LiFePO4/C
颜群轩
,
王志兴
,
李新海
,
郭华军
,
谭群英
,
郑俊超
,
芳铭
功能材料
研究了一种制备锂离子电池负极材料的Li4Ti5O12新工艺.以醋酸锂和钛酸丁酯为原料,异丙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,再通过一定的热处理后制备了锂离子电池负极材料Li4Ti5O12采用XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段考察了不同热处理温度对产品性能的影响.结果发现,经过850℃热处理24h后得到的产品粒径分布均匀、结晶度好;并且表现出较好的电化学性能,在1～2.5V之间充放电,0.1、1.0和2.0C首次放电比容量分别达到174.5、154.9和124.38mAh/g,并且大电流充放电时具有较好的循环性能.研究表明该方法是适合制备高活性的Li4Ti5O12工艺方法.
关键词:
Li4Ti5O12
,
溶胶-凝胶法
,
负极材料
郑俊超
,
李新海
,
王志兴
,
覃东棉
,
郭华军
,
彭文杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00143
以FePO4·xH2O、V2O5、NH4H2PO
和Li2CO3为原料，以乙二酸为还原剂，在常温常压下经机械活化并还原嵌锂，形成无定形的5LiFePO4·Li3V2(PO4)3前驱体混合物，然后低温热处理合成出晶态的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3.分别研究了复合材料的物相结构、形貌、电化学性能.SEM图像表明合成的材料粒径小、分布均匀，一次粒径为100～200nm.充放电测试结果表明，650℃烧结12h制得的复合正极材料5LiFePO4·Li3V2(PO4)3电化学性能优良，1C放电比容量高达158mAh/g，达到该复合材料的理论比容量（156.8mAh/g）.复合材料具有良好的倍率性能和循环性能，在10C放电比容量高达114mAh/g，100次循环后容量几乎无衰减.循环伏安测试表明，复合材料的脱嵌锂性能优良，且明显优于单一的LiFePO4和Li3V2(PO4)3.
关键词:
复合正极材料
,
composite cathode material
,
5LiFePO4·Li3V2(PO4)3
王志国
,
彭文杰
,
王志兴
,
郭华军
,
李新海
功能材料
以FeC2O4·2H2O和LiH2PO4为原料,经过两步机械活化后在惰性气氛中经高温烧结,合成出LiFePO4正极材料.研究了合成温度与反应时间对材料性能的影响.采用X射线衍射仪和扫描电镜分析样品的晶体结构和表面形貌,结果表明,600℃下烧结18h合成的样品具有规则的橄榄石型结构.样品的电化学性能良好,在室温下以0.1C倍率充放电,首次放电比容量可达到155.6mAh/g,为其理论容量的91.53%,且循环50次后比容量仅衰减4.11%,采用1C倍率放电时,首次放电比容量达到149.3mAh/g.
关键词:
LiFePO4
,
正极材料
,
机械活化
,
烧结
郑俊超
,
李新海
,
王志兴
,
郭华军
,
王丹琴
中国有色金属学报
以FeSO4·7H2O,H3PO4,H2O2和NH3·H2O为原料合成FePO4·xH2O前驱体,考察制备过程溶液pH值对合成FePO4·xH2O前驱体性能的影响;将Li2CO3,FePO4·xH2O和乙炔黑球磨混合,通过低温固相反应合成LiFePO4.用X射线衍射和扫描电镜对FePO4·xH2O和LiFePO4进行结构和表面形貌表征,研究不同pH值条件下合成的FePO4·xH2O前驱体为原料对制备的LiFePO4电化学性能的影响.结果表明:溶液pH值1.5时制备的FePO4·xH2O中含有少量Fe(PO4)2(OH)2杂质.当pH分别为2、3、4和5时,合成的FePO4·xH2O均为纯相.pH值为2左右合成的FePO4·xH2O前驱体制备出的LiFePO4具有良好的电化学性能;其振实密度达1.11 g/cm3.
关键词:
锂离子电池
,
LiFePO4
,
PO4·xH2
,
电化学性能
周友元
,
李新海
,
郭华军
,
王志兴
,
杨勇
功能材料
采用液相及动态熔融法使沥青炭均匀包覆于天然石墨的表面,观察天然石墨的表面结构,测量其物理参数,考核复合材料的充放电性能.结果表明:天然石墨表面存在沥青热解碳,粒径、振实密度增大,复合炭材料的充放电容量、循环性能都得到提高.添加5%沥青经400℃炭化3h、850℃热处理2h的样品,电化学性能最好,可逆容量为362mAh/g,不可逆容量为31.7mAh/g,首次充放电效率为92.0%,30个循环周期后,容量保持率为96.6%
关键词:
锂离子电池
,
石墨
,
液相法
,
动态熔融炭化法
,
负极
杨波
,
王志兴
,
郭华军
,
李新海
,
周友元
中国有色金属学报
以NiCl2·6H2O和MnCl2·4H2O为主盐,分别与(NH4)2C2O4·H2O、NaOH和Na2CO3·10H2O经室温固相合成相应的镍锰化合物,然后分别在400、300、500 ℃温度下煅烧分解3 h得到镍锰氧化物.结合已知的热力学数据,对室温同相反应的吉布斯自由能变和焓变进行计算,从热力学的角度出发,研究不同的反应类型对产物结构的影响.采用DSC-TGA、XRD等方法对煅烧分解过程、氧化物的物相和微观形貌进行了分析与表征.结果表明:镍锰草酸盐分解得到NiMn2O4和MnNi2O4;镍锰氢氧化物分解只得到MnNiO3;镍锰碳酸盐分解得到NiMn2O4、MnNi2O4和MnNiO3.镍锰氧化物粒径依次增大的顺序为:镍锰氢氧化物、镍锰草酸盐、镍锰碳酸盐的产物.
关键词:
镍锰氧化物
,
固相反应
,
热力学分析
杨波
,
李新海
,
郭华军
,
王志兴
,
吴飞翔
中国有色金属学报
采用喷雾干燥法合成Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3的前驱体,将所得前驱体在不同温度下焙烧得到锂离子固态电解质Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3,研究固化剂PEG-6000对合成过程的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG-DTA)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对合成样品进行表征.结果表明:喷雾干燥法得到的前驱体均为球型颗粒,粒度为2~5μm,添加固化剂的前驱体颗粒更细;固化剂降低前驱体合成纯相Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3的焙烧温度;无固化剂的前驱体在800℃下焙烧得到纯相Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3;添加固化剂的前驱体在700℃下得到纯相Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3.
关键词:
Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3
,
快离子导体
,
喷雾干燥法
