国家自然科学基金(20973200) 作品数:4 被引量:6 H指数:2 相关作者: 李德成 郑军伟 张茜 刘伟伟 杨裕生 更多>> 相关机构: 苏州大学 防化研究院 安徽省阜阳市产品质量监督检验所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 化学工程 更多>>
水热法制备富锂型Li_(2+4x)Mn_(0.6+2x)Ni_(0.6-6x)Cr_(0.8)O_4及其结构与电化学特性 被引量:2 2014年 采用水热法制备了系列富锂尖晶石型正极材料Li2+4xMn0.6+2xNi0.6-6xCr0.8O4(x=1/30,1/20,1/15,1/12),通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对其结构及电化学性能进行表征.结果表明,所制备的系列材料为富锂型高电压尖晶石结构正极材料,该系列样品在4.7 V左右有放电平台.x=1/15和x=1/12时,样品中的Cr为+3价,没有观测到Cr6+.随着x值的增大,样品中Li离子与过渡金属离子的混排减小,样品的充放电比容量逐渐增大,且2.7 V处的放电平台容量也增加.当x=1/12时,样品具有较好的充放电比容量和倍率特性,首次放电比容量为107.3 mA·h/g,20次循环后容量保持率为84.9%. 赵利芳 张茜 贺诗词 刘伟伟 杨裕生 郑军伟 潘勤敏 李德成关键词:水热法 喷雾干燥法制备Li_(1.2)Mn_(0.4+x)Ni_xCr_(0.4-2x)O_2及其结构与电化学特征 被引量:2 2012年 利用喷雾干燥法合成了富锂三元正极材料Li1.2Mn0.4+xNixCr0.4-2xO2(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,以下简称为SD1-SD5),并利用XRD,XPS,ICP,TEM,SEM等手段对材料进行结构,元素价态,形貌及电化学性能等方面的表征。SD1-SD5系列样品都具有层状结构,其所含的Cr元素为Cr^6+和Cr^3+共存,而Ni元素价态为+2.5价,Mn元素为+4价。SDl。SD4样品中由于存在非晶态的Li2CrO4,导致样品表现出强烈的吸湿性。这个问题可通过水洗处理来解决,且水洗处理对于改善该系列材料的电化学性能有明显的效果。SD1-SD5系列样品中,SD1与SD4样品电化学性能较好,以20mA·g^-1。的放电电流密度,在4.8—2.0V电压区间内,首次放电比容量分别为247和220mA·h·g^-1,经过20次充放电循环后,容量保持率分别为73%和78%。高温条件下SD1和SD4样品的首次放电比容量分别增大为256和237mA·h·g^-1,经过20次充放电循环后容量保持率分别为83%和99%。将充放电电压扩展为5.0~2.0V时,SD4样品首次放电比容量可以达到307mA·h·g^-1。 张茜 贺诗词 刘伟伟 方国清 金子信悟 杨裕生 郑军伟 李德成关键词:喷雾干燥法 LI1 锂二次电池正极材料FeVO_4的水热法制备及电化学性能 被引量:1 2013年 以偏钒酸铵和硝酸铁为原料,通过水热法制备前驱体,然后分别在300℃和550。C热处理,成功制备出微米棒状钒酸铁材料.采用热分析(TG—DTA)、X-射线衍射(XRD)、粒度分析和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,同时对材料进行了恒流充放电循环电化学性能测试.结果显示,钒酸铁材料具有微米棒状结构,长度约为1~2btm,粒径主要集中在0.6~O.8μm.300℃热处理样品在50mA/g放电电流密度下其首次放电比容量为228mAh/g,40周循环后比容量保持在130mAh/g.通过XPS分析了脱/嵌锂过程的机理,结果显示该材料充放电过程中同时发生了Fe和V的氧化还原反应,共同提供嵌锂容量. 司玉昌 邱景义 王维坤 余仲宝 杨裕生关键词:水热 正极材料 喷雾干燥法制备Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2的结构与电化学性能 被引量:1 2013年 使用喷雾干燥法制备了Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2(x=1/60、1/30、1/20、1/15、1/12)系列样品,并借助XRD,SEM,ICP,XPS,IR和Raman等手段对所制备系列样品的结构、价态及电化学性能进行了表征。研究表明,Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2系列样品均具有典型的富锂层状固溶体型的晶体结构特征,且在其XRD图谱中未观测到任何杂相的存在。然而,XPS的数据表明Cr3+与Cr6+共存于各个样品中,且由于Cr6+的存在使得样品表现出强烈的吸湿性。Cr6+可通过水洗处理去除。对于它们的电化学特征而言,未经水洗处理的样品由于具有强烈的吸湿性,其电化学性能很差。水洗处理后的系列样品表现出典型的三元富锂层状固溶体的电化学行为,其首次放电比容量随着样品中Li和Mn含量的增加而增大。样品Li1.17Mn0.38Ni0.05Cr0.4O2的首次放电比容量为203 mA h/g,50次循环后容量保持率为71%。 张茜 刘伟伟 方国清 夏丙波 孙洪丹 金子信悟 杨裕生 郑军伟 李德成关键词:喷雾干燥法 电化学性质