电化学阻抗谱在锂离子电池正极材料LiFePO4研究中的应用

回顾了EIS的基本理论。综述了等效电路设计、锂离子扩散系数理论计算和EIS在LiFePO4研究中的具体应用。EIS在测量LiFePO4时,频率必须大于临界值才能满足EIS的线形基本条件。等效电路设计思路源于基本的Randles等效电路。锂离子扩散系数计算源于对等效电路的数理推导。EIS谱图可以定量和定性分析得到电极动力学信息与界面信息。     

Mg2+掺杂对正极材料LiFePO4/C结构和电化学性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH.H2O、Fe(NO3)3.9H2O、NH4H2PO4为原料通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料。用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响。研究结果表明,Mg2+掺杂没有改变LiFePO4橄榄石型的结构;在0.1 C(1C=170 mAh.g-1)的充放电倍率下,Mg2+掺杂使正极材料首次放电比容量从153 mAh.g-1提高到159 mAh.g-1,经20循环次后,容量无损失;电化学交流阻抗显示,掺杂后材料阻抗Rct从463.1Ω减小到322.8Ω。     

库仑法和电化学阻抗法测量LiFePO4锂离子扩散系数

库仑法和电化学阻抗法是测量锂离子扩散系数有效的测量手段。以实验室自制的LiFePO4为实验电池正极材料,介绍如何用库仑法和阻抗法测试并计算电极材料的锂离子扩散系数。库仑法计算得到锂离子扩散系数由Li1-xFePO4(x=0)的9.6×10-9cm2.s-1变化为Li1-xFePO4(x=0.7)的1.1×10-11cm2.s-1。用阻抗法的两种模型,分别计算了Li1-xFePO4(x=0.65)的电池材料的锂离子扩散系数,结果分别是8.5×10-11cm2.s-1和3.1×10-12cm2.s-1。三种方法的计算结果接近。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究动态

作为锂离子电池正极材料的锂锰氧化物体系因其价格便宜 ,无污染 ,安全 ,被认为是锂离子电池中最有发展前景的正极材料 ,但由于其在高温下的循环性能不好 ,容量衰减较快 ,大大影响了其商业化的进程。介绍了造成其容量衰减的主要原因 ,总结并比较了近来用于提高其电化学性能的几种方式———优化合成条件及合成方法 ,掺杂和表面修饰 ,以及以上几种方式相结合的方法。而将以上几种方式结合起来的方法是今后解决锂锰氧化物正极材料容量衰减的最好途径。     

Li_xNiO中锂离子扩散行为研究

本文利用单阶跃电流法测得了Li_xNiO(0相似文献   

合成正极材料磷酸亚铁锂中铁和磷含量的测定

分光光度法具有操作简单,干扰少,重现性好,准确度高等优点。在pH=2~9的范围内,Fe2+能与邻菲啰啉生成橙红色的络合物,可进行比色测定。采用邻菲啰啉光度法测定了合成磷酸亚铁锂中的全铁含量,测得的铁含量为31.53%,相对标准偏差(RSD)为0.8%(n=5),加标回收率为97.69%~101.4%;在弱酸性条件下,正磷酸根与偏钒酸铵及钼酸铵作用生成可溶性的黄色的磷钒钼黄络合物,可进行比色测定。采用此法,即磷钒钼黄光度法测定了合成磷酸亚铁锂中的磷含量,测得的磷含量为18.98%,RSD为0.2%(n=6),加标回收率为98.20%~102.1%。     

锂离子电池正极材料量LiMn2O4的研究动态

作为锂离子电池正极材料的锂锰氧化物体系因其价格便宜，无污染，安全，被认为是锂离子电池中最有发展前景的正极材料，但由于其在高温下的循环性能不好，容量衰减较快，大大影响了其商业化的进程。介绍了造成其容量衰减的主要原因，总结并比较了近来用于提高其电化学性能的几种方式——优化合成条件及合成方法，掺杂和表面修饰，以及以上几种方式相结合的方法。而将以上入种方式结合起来的方法是今后解决锂锰氧化物正极材料容量衰减的最好途径。     

锂离子二次电池电解质的研究动态

简要介绍了锂离子电池和其电解质的发展概况 ,并重点介绍了锂离子电池电解质的分类以及各自的性能特点 ,展望了锂离子电池电解质的发展前景。     

锂离子二次电池及其电解质的研究

介绍了锂离子二次电池的发展以及与其它二次电池性能的比较,并对影响锂离子二次电池性能的几个问题作了阐述。着重论述了锂离子二次电池的电解质及其导电性能,以及制备六氟磷酸锂的方法。     

碱性溶液中BH_4~-的电化学氧化机理及伏安法测定

对比Na BH4碱性溶液Cu、Ag、Ni、Pt和Au电极的循环伏安特性发现,BH-4在Au电极上活性最强,Pt有一定的活性,而Cu、Ag及Ni几乎没有活性。用三电极体系研究了BH-4在Au电极上的氧化机理,分析了碱性体系中不同浓度Na BH4溶液的线性循环伏安特性,讨论了扫描速度、OH-和B(OH)-4浓度等对BH-4氧化峰电位及峰电流的影响。结果表明,以Au电极为工作电极的峰值电流法是BH-4离子定性和定量检测的一种简单、快速、准确的方法。同时,溶液中较大浓度范围内变化的OH-和B(OH)-4对Na BH4的分析无明显影响。     

磷酸亚铁锂碳复合物中碳、铁、磷含量的测定

采用重量法测定了自制磷酸亚铁锂碳复合物中的碳含量,且将碳过滤分离后,制得了样品溶液,用来测定其中的元素含量。采用EDTA络合滴定法和邻菲啰啉分光光度法测得铁离子质量分数分别为33.88%、33.77%,测定的RSD分别为0.1%、0.6%。两种方法的测定结果很接近,但是通过F检验法得到EDTA络合滴定法的精密度显著高于邻菲啰啉分光光度法的精密度。采用磷钼酸喹啉重量法和磷钒钼黄光度法测得磷的质量分数分别为19.22%、19.36%,测定的RSD为1.81%、1.89%。两种方法的测定结果很接近,通过F检验法发现两种方法的精密度不存在显著性差异,通过t检验法发现两种方法在置信度为90%时,不存在显著性差异。     

CuCl2—石墨层间化合物的结构及电化学性能研究

用直接反应法制备了C/CuCl2 从 6 .3- 88.2的五种不同的CuCl2 -石墨层间化合物 .X射线粉末衍射分析指出它们分别为一阶、一二混阶、二阶和高阶 (大于二阶 )石墨层间化合物 ,Ic(°A)分别为 9.4 6、9.4 6 /11.6 3、12 .0 99、15.74、18.394 °A。通过循环伏安法对一阶、一二混阶层间化合物的电化学性能进行了研究 ,并测试了作为锂电池阴极材料的电池充放电循环性能     

CuCl_2-石墨层间化合物的结构及电化学性能研究

用直接反应法制备了C/CuCl2 从 6 .3- 88.2的五种不同的CuCl2 -石墨层间化合物 .X射线粉末衍射分析指出它们分别为一阶、一二混阶、二阶和高阶 (大于二阶 )石墨层间化合物 ,Ic(°A)分别为 9.4 6、9.4 6 /11.6 3、12 .0 99、15.74、18.394 °A。通过循环伏安法对一阶、一二混阶层间化合物的电化学性能进行了研究 ,并测试了作为锂电池阴极材料的电池充放电循环性能     

NH4Cl水溶液的微观结构和宏观物性研究

通过拉曼光谱、同步辐射X射线散射和密度泛函理论(DFT)模拟,研究了质量分数为1.0 %-28.0 %的NH₄Cl水溶液的微观结构变化。同时在室温下测量了粘度、接触角和电导率。由拉曼光谱和密度泛函理论模拟结果可知,当溶质浓度升高至10.0 %时,在2900 cm_-1^和3100 cm_-1^{附近出现了明显的}N-H作用峰,且随着质量分数的升高,NH₄Cl水溶液中的氢键类型发生了转变。X射线散射结果表明,当NH₄Cl水溶液质量分数升高至10.0 %时,差值对分布函数G(r)在2.98 ?附近出现明显双峰,表明在该浓度下溶液中NH₄₊^-Cl_-^{接触离子对开始成为主要微观作用形式。对}NH₄Cl水溶液的宏观物性研究表明,粘度、接触角和电导率均随着NH₄Cl水溶液质量分数的增加而增大。作者推断,NH₄Cl水溶液中氢键类型的转变、O-H...N键占比增多以及逐渐增加的NH₄₊^-Cl_-^{接触离子对},是粘度和接触角随溶质浓度增加而增加的微观本质因素;电导率的增加与溶液中有效导电离子数量增加有关。     

5V正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的制备及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶-自蔓延燃烧法和固相法制备了LiNi0.5Mn1.5O4,XRD图谱表明由溶胶-凝胶-自蔓延燃烧法得到纯相的LiNi0.5Mn1.5O4,而用固相法制成的LiNi0.5Mn1.5O4中含杂相物质。采用恒流充放电和倍率放电等分析方法对LiNi0.5Mn1.5O4/Li电池进行测试。结果表明溶胶-凝胶-自蔓延燃烧法制备的样品所组装电池放电容量较高,工作电压较高,循环稳定性较好,且倍率性能优良。