国家科技支撑计划(2007BAE12B01-1) 作品数:10 被引量:75 H指数:7 相关作者: 杜柯 胡国荣 彭忠东 曹雁冰 蒋庆来 更多>> 相关机构: 中南大学 湖南工程学院 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 湖南省科技计划项目 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 一般工业技术 更多>>
Microwave synthesis of Li_2FeSiO_4 cathode materials for lithium-ion batteries 被引量:21 2009年 A novel synthetic method of microwave processing to prepare Li2FeSiO4 cathode materials is adopted. The Li2FeSiO4 cathode material is prepared by mechanical ball-milling and subsequent microwave processing. Olivin-type Li2FeSiO4 sample with uniform and fine particle sizes is successfully and fast synthesized by microwave heating at 700 ℃ in 12 rain. And the obtained Li2FeSiO4 materials show better electrochemical performance and microstructure than those of Li2FeSiO4 sample by the conventional solidstate reaction. ?2009 Yan Bing Cao. Published by Elsevier B.V. on behalf of Chinese Chemical Society. All rights reserved. Zhong Dong Peng Yan Bing Cao Guo Rong Hu Ke Du Xu Guang Gao Zheng Wei Xiao关键词:LI2FESIO4 锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4/C的微波合成 被引量:16 2009年 采用高能球磨结合微波合成工艺,以Li2CO3、FeC2O4.2H2O、纳米SiO2和葡萄糖为原料合成锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对该材料的结构、表观形貌及电化学性能进行表征。考察超导电碳黑的添加、微波处理时间以及微波加热温度等对Li2FeSiO4/C材料合成及其性能的影响。结果表明:以超导电碳黑为微波耦合剂,采用微波合成法在650℃下处理10 min可快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4/C材料;获得的Li2FeSiO4/C材料颗粒细小均匀,具有较好的电化学性能;在60℃下以C/20对Li2FeSiO4/C材料进行充放电时,其首次放电容量为121.7 mA.h/g,10次循环后其放电容量仍保持为119.2 mA.h/g。 彭忠东 曹雁冰 胡国荣 杜柯 蒋庆来关键词:锂离子电池 正极材料 微波合成 加压氧化法制备LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料 被引量:12 2013年 以控制结晶法合成的球形Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2.05为前驱体,采用加压氧化法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Ak0.05O2。利用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对该材料的结构、形貌及电化学性能进行表征。考察氢氧化锂与前驱体物质的量之比(锂配比)、在煅烧过程中的压力、温度和时间等因素对LiNi0.8Co0.15Ak0.05O2材料结构及性能的影响。结果表明:锂配比为1.02时,在0.4MPa氧气压力下,于700℃煅烧10h制备的材料具有最完善的结构和最好的电化学性能;在2.8-4.3v电压范围内,以0.2C进行充放电,首次放电比容量达到190.1mA·h/g,50次循环后容量保持率为90.2%,同时显示出良好的倍率性能和高温性能。 刘万民 胡国荣 彭忠东 杜柯 曹雁冰 刘强 黄金龙关键词:锂离子电池 正极材料 正极材料Li_(0.99)Nb_(0.01)Fe_(1-x)Mg_xPO_4/C的制备及电化学性能的研究 被引量:3 2010年 采用两步固相反应合成了锂、铁双位掺杂的锂离子电池正极材料Li0.99Nb0.01Fe1-xMgxPO4/C(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及恒电流充放电测试,研究了复合材料的晶体结构、形貌以及电化学性能。实验结果表明,制备的Li0.99Nb0.01Fe1-xMgxPO4/C(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)为纯相,掺杂适量的Nb5+、Mg2+离子可减小材料的晶粒尺寸,当Nb离子掺杂量为1mol%、Mg离子掺杂量为3mol%时,Li0.99Nb0.01Fe0.97Mg0.03PO4/C的电化学性能最佳。室温下,0.2C、1C、2C、4C(1C=170mA·g-1)倍率充放电其首次放电比容量分别为153.7、149.7、144.6、126.4mAh·g-1,即使在8C倍率下放电其放电比容量也有92.2mAh·g-1,并表现出良好的循环性能。 杜柯 刘艳 胡国荣 彭忠东 曹雁冰 蒋庆来关键词:LIFEPO4 碳包覆 固相反应 LiMnPO_4/C复合正极材料的固相合成及性能 2013年 采用不同锰源合成LiMnPO4/C复合正极材料,对材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。研究结果表明:以MnC2O4·2H2O为锰源合成的LiMnPO4/C样品颗粒细小均匀,且表现出最好的电化学性能。采用分步活化煅烧法进行了工艺改进,实验结果表明,分步活化煅烧工艺制备的材料颗粒分散,粒径为100 nm左右。材料表现出了良好的放电电压平台,0.05 C放电比容量达到105.3 mA·h/g,说明分步煅烧工艺具有明显的改进效果。 辜健 胡国荣 杜柯 曹雁冰关键词:锂离子电池 正极材料 固相合成 LIMNPO4 微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4/C 被引量:8 2010年 以Li2CO3、FeOOH、纳米Si O2为原料,聚乙烯醇和超导碳为碳源,采用微波碳热合成法合成了Li2FeSi O4/C材料。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析。结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSi O4材料;在处理温度650℃、时间12min的条件下获得了高纯度、晶粒细小均匀的产物,并具有良好的电化学性能。以C/20倍率进行充放电测试,首次放电容量为127.5mAh/g,20次循环后容量仍有124mAh/g。 曹雁冰 胡国荣 彭忠东 杜柯 刘艳关键词:锂离子电池 正极材料 LI2FESIO4 均匀沉淀法制备LiFePO_4/C及其电化学性能 被引量:7 2012年 以FeSO4·7H2O、H3PO4、H2O2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备LiFePO4的前驱体FePO4·xH2O,研究表面活性剂PEG对前驱体FePO4·xH2O形貌的影响。并将获得的FePO4·xH2O与Li2CO3及葡萄糖混合后合成LiFePO4/C。利用XRD、SEM、循环伏安测试、电化学性能测试、交流阻抗测试等手段对LiFePO4/C进行表征。结果表明:当不添加表面活性剂PEG时,FePO4·xH2O颗粒呈球形,但团聚现象严重;添加PEG后,颗粒较分散,形貌为多面体,合成的LiFePO4/C在0.1C时的首次放电比容量为151.0 mA·h/g,倍率性能好,振实密度达1.44 g/cm3。 彭忠东 唐代春 胡国荣 杜柯 曹雁冰关键词:电极材料 LIFEPO4/C 电化学性能 均匀沉淀法 LiFePO_4/C复合材料中的碳源研究 被引量:2 2011年 分别以蔗糖、酚醛树脂、聚丙烯作为碳源,采用高温固相法制备了橄榄石型锂离子电池正极LiFePO4/C复合材料,并考察不同碳源对合成的LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用XRD、SEM、拉曼光谱分析、恒电流充放电测试和交流阻抗分析等方法对材料的结构、表面形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,以聚丙烯为碳源合成的LiFePO4/C材料具有最佳的电化学性能。0.1C的放电比容量为154.9mAh/g,在2C下的放电比容量达131.3mAh/g,循环30次后容量为130.1mAh/g。 何文英 胡国荣 彭忠东 杜柯关键词:LIFEPO4/C复合材料 碳源 碳包覆 电化学性能 多元醇还原法合成锂离子电池正极材料LiFePO_4 被引量:8 2010年 以三甘醇为还原剂,Li2CO3和三价铁源FePO4为原料,通过多元醇还原法在低于300℃下直接制备了结晶良好的纯相LiFePO4,无须后续热处理。0.1C首次放电比容量为140.5mAh·g-1。为了进一步改善纯相LiFePO4的电导率,以聚乙烯醇为碳源,在700℃下热处理进行了碳包覆改性,获得了LiFePO4/C复合正极材料。合成的LiFePO4/C在0.1C下放电容量为155mAh·g-1,5C倍率下放电比容量保持在125mAh·g-1,具有很好的倍率性能和循环稳定性。 曹雁冰 胡国荣 杜柯 彭忠东 唐春 张罗虎关键词:LIFEPO4 锂离子电池 碳包覆 微波合成法制备锂离子电池正极材料Li_2FeSiO_4(英文) 被引量:17 2009年 研究了一种制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的新方法.采用机械球磨结合微波热处理合成了Li2FeSiO4正极材料.通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析.与传统固相法合成的材料在晶体结构、微观形貌以及充放电性能方面进行了比较.结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料;在650℃时处理12min,获得了纯度高、晶粒细小均匀的产物,该产物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.在60℃下以C/20倍率(电流密度,1C=160mA·g-1)进行充放电,首次放电容量为119.5mAh·g-1,10次循环后放电容量为116.2mAh·g-1.与传统高温固相法相比,微波合成法制备的材料具有较高的纯度、均匀的形貌和较好的电化学性能. 胡国荣 曹雁冰 彭忠东 杜柯 蒋庆来关键词:锂离子电池 正极材料 LI2FESIO4 微波合成