多功能电解液添加剂2,6-吡啶二甲腈稳定高电压钴酸锂

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作者 廖兴群 杨睿 +4 位作者 于立娟 胡大林 肖峰 胡菁 卢周广 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1331-1339,共9页

针对高电压下钴酸锂(LCO)中晶体结构的快速破坏和界面副反应的加剧导致高压LCO性能快速衰减的问题,本研究创新性地引入一种可调控电极/电解液界面稳定性的多功能电解液添加剂——2,6-吡啶二甲腈(DCPY)来克服这一挑战。借助扫描电子显微... 针对高电压下钴酸锂(LCO)中晶体结构的快速破坏和界面副反应的加剧导致高压LCO性能快速衰减的问题,本研究创新性地引入一种可调控电极/电解液界面稳定性的多功能电解液添加剂——2,6-吡啶二甲腈(DCPY)来克服这一挑战。借助扫描电子显微技术(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学技术等表征测试手段,对比分析引入和未引入DCPY添加剂电池电极界面、电解液物性和电化学性能,并结合理论计算分析DCPY添加剂的作用机制。结果发现,DCPY作为多功能电解液添加剂,能够同时在正、负极表面构建一层高度稳定的界面膜,从而有效遏制电极/电解液界面副反应及过渡金属的溶解和沉积。此外,DCPY的吡啶基官能团能够与电解液中的五氟化磷(PF_(5))作用,显著降低了氢氟酸(HF)对正负极界面的腐蚀,从而有效改善商用钴酸锂软包电池的高电压稳定性。得益于上述优势,在基础电解液(Base)中添加0.5%DCPY后,商用软包全电池(Base+DCPY)的循环性能达到最优,在25℃下循环800次后,容量保持率从80%提高到90%;45℃下循环600次,容量保持率由80%提升到85%。与此同时,DCPY的存在还能明显改善电池高温下的产气现象。此外,当工作电压提升至4.55 V时,LCO//Gr(石墨)软包全电池依然展现出良好的高温循环稳定性。这项工作为高能量密度的高压储能电池提供了一种实用的策略。 展开更多

关键词 锂离子电池 钴酸锂 高电压 电解液添加剂 2 6-吡啶二甲腈

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干法制备LiCoO_(2)电极的电化学性能

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作者 田文燕 胡洪瑞 +2 位作者 刘富亮 刘江涛 石斌 《电池》 CAS 北大核心 2024年第5期677-681,共5页

电极的制备工艺对性能有重要的影响。采用干法电极工艺制备钴酸锂(LiCoO_(2))电极,通过SEM、X射线能谱、电阻率测试、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究干法电极的微观形貌、元素分布、导电性以及电化学性能。纤维化的聚四氟乙烯... 电极的制备工艺对性能有重要的影响。采用干法电极工艺制备钴酸锂(LiCoO_(2))电极,通过SEM、X射线能谱、电阻率测试、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究干法电极的微观形貌、元素分布、导电性以及电化学性能。纤维化的聚四氟乙烯(PTFE)广泛、均匀地分布在LiCoO_(2)活性物质颗粒的周围,在干法电极内部形成一个完整、致密的三维网状结构;电阻率和EIS测试表明,干法电极具有更好的导电性;以1.0 C在2.5~4.2 V循环200次,容量保持率为80.28%,优于湿法电极的72.85%,表明由纤维状的PTFE形成的三维网络结构可改善电池的循环稳定性,提升电化学性能。 展开更多

关键词 钴酸锂(licoo_(2)) 锂离子电池 干法电极 纤维化 三维网状结构 电化学性能

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微量Mg/F表面梯度渗透改善高电压LiCoO_(2)界面脆弱

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作者 王鑫龙 程真国 +3 位作者 王果 张晓琨 向勇 王欣全 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期571-580,共10页

采用高温固相法在1 050℃下烧结,制备了LiCoO_(2)低浓度梯度改性样品,分别为LiF掺杂包覆(LCOLF、LCO@LF)和MgF_(2)掺杂包覆(LCOMF、LCO@MF)。通过光电子能谱、透射电子显微镜和电化学技术等表征方法,对比分析材料形貌及电化学性能。结... 采用高温固相法在1 050℃下烧结,制备了LiCoO_(2)低浓度梯度改性样品,分别为LiF掺杂包覆(LCOLF、LCO@LF)和MgF_(2)掺杂包覆(LCOMF、LCO@MF)。通过光电子能谱、透射电子显微镜和电化学技术等表征方法,对比分析材料形貌及电化学性能。结果表明,体相掺杂复合电极中,LCOLF热重测试显示出最优热稳定性,LCOMF晶体中(003)和(104)晶面间距收缩;45℃下1C倍率循环70圈后,LCOLF和LCOMF比容量分别为141.45和166.98 mAh·g^(-1),循环性能优于LiCoO_(2)。表面包覆复合电极中,LCO@LF和LCO@MF晶粒表面光洁且晶格氧键价都向更高结合能方向增强;LCO@MF构建了坚实且紧密的包覆层,循环70圈后,放电比容量和容量保持率分别为183 mAh·g^(-1)和91.26%(LCO@LF分别为154.38 mAh·g^(-1)和77.54%),循环性能显著优于体相掺杂。 展开更多

关键词 licoo_(2) 体相掺杂 表面包覆 LIF MgF_(2) 梯度渗透

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高电压LiCoO_(2)的表面结构与性能:回顾与展望

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作者 方建军 杜宇豪 +5 位作者 李子健 樊文光 任恒宇 易浩聪 赵庆贺 潘锋 《电化学（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第6期1-23,共23页

近年来,高电压LiCoO_(2)(LCO)正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应... 近年来,高电压LiCoO_(2)(LCO)正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应,以及表面结构的退化。接着,我们深入阐述了表面调制,以及表面调制与电解质调制之间的相互作用。最后,我们展望了更先进的LCO正极的发展前景,包括低成本高质量的制造,设计适用于极端条件(如高温、高速充电、低温等)的LCO正极,并实现约220 mAh·g^(-1)的稳定容量释放。我们期望这项工作能为未来推动高电压LCO的发展和应用提供参考。 展开更多

关键词 licoo_(2) 界面结构 相转变 表面修饰 正极电解质界面

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用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO_2 被引量：13

5

作者 陈亮 瞿毅 +1 位作者 赵鹏飞 唐新村 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期59-61,共3页

用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH4)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-)∶n(Co2+)=1.15∶1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%。将Co... 用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH4)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-)∶n(Co2+)=1.15∶1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%。将CoC2O4和过量5%的Li2CO3在850℃下焙烧12 h,得到LiCoO2。XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)、充放电测试表明:产物为片状堆积的层状结构,颗粒分散性好,粒径小于10μm;以0.2C在2.8～4.4 V循环,首次充、放电比容量分别为143.8 mAh/g、140.0 mAh/g,第10次循环的容量保持率为96%。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 回收 草酸钴(CoC2O4) 制备 钴酸锂(licoo2)

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LiCoO_2正极材料的络合法合成及其电化学性能研究 被引量：17

6

作者 刘景 温兆银 +3 位作者 吴梅梅 顾中华 曹佳弟 林祖纕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1157-1162,共6页

采用络合法制备了锂离子电池的活性正极材料LiCoO2纳米粉体,实验表明:合成的LiCoO2粉体结晶良好,层状结构发育完善,平均粒径为60nm而且粒径分布窄,比表面积大.电池充放电测试表明,正极的电化学性能与LiCoO2粉体的合成温度有关,其中700... 采用络合法制备了锂离子电池的活性正极材料LiCoO2纳米粉体,实验表明:合成的LiCoO2粉体结晶良好,层状结构发育完善,平均粒径为60nm而且粒径分布窄,比表面积大.电池充放电测试表明,正极的电化学性能与LiCoO2粉体的合成温度有关,其中700℃合成得到的LiCoO2正极材料具有最优的电化学性能:首次放电比容量高达167mAh/g,30次循环后其可逆比容量仍高达144mAh/g,容量损失13.8％. 展开更多

关键词 络合法 合成 电化学性能 licoo2 正极材料 软化学法 锂离子电池 钴酸锂 纳米粉体

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不同温度下锂离子电池正极材料LiCoO_(2)的第一性原理研究 被引量：2

7

作者 陈志强 崔磊 杨丽娟 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期7046-7051,共6页

对电极材料在固定温度下热力学性质的评价,有助于准确描述锂离子电池(LIBs)的性能。为了全面了解层状锂LiMO_(2)(M=Co、Ni、Mn)的特性,大量理论计算被用来预测该类材料的各种物理、化学性质,包括嵌入电压、Li空位有序化、Li扩散、复杂... 对电极材料在固定温度下热力学性质的评价,有助于准确描述锂离子电池(LIBs)的性能。为了全面了解层状锂LiMO_(2)(M=Co、Ni、Mn)的特性,大量理论计算被用来预测该类材料的各种物理、化学性质,包括嵌入电压、Li空位有序化、Li扩散、复杂过渡金属有序化以及电子迁移路径等。然而,在高功率下,电池由于高速运转产生了更多的热量,导致一系列热力学问题出现。目前,大多数基于密度泛函理论(DFT)的研究只考虑了0 K下的热力学性能,而忽略了高温下晶格振动对性能的影响。基于此,在DFT的基础上,通过精确地模拟Li、LiCoO_(2)及Li□CoO_(2)声子谱和晶格振动等热力学参数,计算并绘制了关于Li、LiCoO_(2)及Li□CoO_(2)的温度与赫姆霍兹自由能的关系图;并根据不同温度的相关影响对脱锂电势进行了修正处理,发现随着温度的不断升高,晶格振动会进一步造成脱锂电势的逐步降低,从而导致正极材料的容量减小。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 DFT licoo_(2) 晶格振动

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固相法制备快充高电压LiCoO_2 被引量：3

8

作者 熊学 唐朝辉 +1 位作者 朱贤徐 涂文 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期278-280,共3页

用低温固相法合成层状钴酸锂（LiCoO2）,研究复合改性材料在4.45 V高电压下快速充电的循环性能,用感应耦合等离子体（ICP）、XRD、SEM、粒度和比表面积分析及充放电测试,对材料进行分析。相对常规高电压LiCoO2,在900℃下保温12 h合成的... 用低温固相法合成层状钴酸锂（LiCoO2）,研究复合改性材料在4.45 V高电压下快速充电的循环性能,用感应耦合等离子体（ICP）、XRD、SEM、粒度和比表面积分析及充放电测试,对材料进行分析。相对常规高电压LiCoO2,在900℃下保温12 h合成的复合改性LiCoO2粒径更小,仅为9.169μm,呈团聚态。在3.004.45 V循环,该材料的0.2 C比容量为180.6 m Ah/g;以1.0 C充放电和3.0 C充电、1.0 C放电,循环300次的容量保持率分别为94.2%和91.7%。 展开更多

关键词 正极材料 钴酸锂(licoo2) 快充电 高电压 复合改性

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LiCoO_(2)-SiO/石墨锂离子电池循环衰减机理研究 被引量：2

9

作者 周江 孟繁慧 +2 位作者 朱莎 甄会娟 黄铃 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第2期169-172,共4页

研究了LiCoO_(2)正极和氧化亚硅/石墨复合负极(LiCoO_(2)-SiO/石墨)软包锂离子电池体系(LIBs)循环衰减机理,通过循环过程中电化学阻抗(EIS)、增量容量分析(ICA)、正负极形貌等分析了循环的影响因素。结果表明,硅基负极材料在完全嵌锂状... 研究了LiCoO_(2)正极和氧化亚硅/石墨复合负极(LiCoO_(2)-SiO/石墨)软包锂离子电池体系(LIBs)循环衰减机理,通过循环过程中电化学阻抗(EIS)、增量容量分析(ICA)、正负极形貌等分析了循环的影响因素。结果表明,硅基负极材料在完全嵌锂状态下的体积膨胀不仅会导致SiO负极的颗粒破碎,与电解液的副反应加剧,其膨胀应力还会造成电极的导电网络和粘结剂网络的破损,从而导致正负极活性物质利用率降低,降低SiO负极材料的循环性能。此外,SiO负极的充放电电压平台较高,与石墨材料复合使用时,容易造成电池正极的过充和放电容量损失,正极过充会加剧正极材料结构破裂。而随着循环的进行,过充程度和放电容量损失会愈发严重,加速电池循环性能衰减。 展开更多

关键词 锂离子电池 licoo_(2) SiO负极 石墨 膨胀 循环衰减机理

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锂离子电池正极材料LiCoO_2抗过充性能 被引量：8

10

作者 李晓干 仇卫华 +1 位作者 郝广明 白厚善 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期19-21,共3页

对钴酸锂在过充循环后的结构进行了研究。容量和循环的结果表明 :在高电压范围内 (4 .7V～ 3 .3V) ,前几次循环的容量会迅速衰减 ,但很快就会稳定在一个数值。当再把电压范围降到 4.3 5V～ 3 .3V循环时 ,电池的容量会保持在110mAh/ g以... 对钴酸锂在过充循环后的结构进行了研究。容量和循环的结果表明 :在高电压范围内 (4 .7V～ 3 .3V) ,前几次循环的容量会迅速衰减 ,但很快就会稳定在一个数值。当再把电压范围降到 4.3 5V～ 3 .3V循环时 ,电池的容量会保持在110mAh/ g以上 ,其充放电效率保持在 99%以上。XRD结果表明经过在高压范围内的多次充放电循环后 ,材料的结构没有完全被破坏 ,但也不会是单一的六方相 ,而可能是一种两相共存体。 展开更多

关键词 钴酸锂 抗过充电性能 容量性能 循环伏安法 锂离子电池 正极材料 licoo2

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LiCoO_(2)烧结用匣钵侵蚀机制研究 被引量：2

11

作者 张丽芬 万洪强 +4 位作者 王奉刚 马云聪 黄彦强 孙振华 李少鹏 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第4期144-146,153,共4页

以工业上用于烧结合成LiCoO_(2)、经反复多次使用报废的匣钵为研究对象,通过荧光分析、化学成分分析、物相分析、微观结构以及能谱分析等研究了LiCoO_(2)高温合成过程对匣钵的侵蚀机理。结果表明,用于盛装碱式碳酸钴和碳酸锂并在950℃... 以工业上用于烧结合成LiCoO_(2)、经反复多次使用报废的匣钵为研究对象,通过荧光分析、化学成分分析、物相分析、微观结构以及能谱分析等研究了LiCoO_(2)高温合成过程对匣钵的侵蚀机理。结果表明,用于盛装碱式碳酸钴和碳酸锂并在950℃下煅烧15 h的匣钵在使用15次后发生侵蚀损毁,在LiCoO_(2)合成过程中,对匣钵的侵蚀主要为锂离子侵蚀,侵蚀产物主要有四方晶系LiAlO_(2)、α⁃LiAlO_(2)、LiAlSiO_(4)、Li_(3)AlSiO_(5)和Li_(3.17)Si_(0.7)S_(0.3)O_(4);钴离子不参与侵蚀反应,但合成的锂钴化合物会沿着匣钵的孔道进行迁移,并沿着迁移孔道沉积。 展开更多

关键词 高温合成 合成装置 钴酸锂 匣钵 侵蚀机理

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LiCoO_2表面沉积ZrO_2涂层的结构和电化学性能 被引量：1

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作者 刘国强 刘艳敏 +1 位作者 刘光印 田彦文 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期693-695,699,共4页

为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2... 为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2结构进行测试,检测涂层对其结构的作用效果.循环伏安实验结果表明,涂层对电极材料的氧化和还原行为有影响.恒电流充放电结果表明,LiCoO2沉积ZrO2涂层后,常温下性能改变较小,但是可以提高其在较高温度(如55℃)下的充放电性能. 展开更多

关键词 锂离子电池 licoo_2 ZrO_2 表面涂层 电化学性能

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LiDFOB对LiCoO_2锂离子电池循环稳定性的影响 被引量：2

13

作者 廖红英 杨光 +1 位作者 王磊 孟蓉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期80-83,共4页

采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流... 采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流逐渐减小;LiDFOB可在LiCoO_2电极表面形成含有LiF、O-B化合物的保护膜;含3%LiDFOB的电解液可抑制隔膜在常温及高温循环过程中的氧化;使用含1%、3%LiDFOB电解液的LiCoO_2/石墨全电池,循环500次的容量保持率分别为80.88%、86.62%,高于空白组的74.75%。LiDFOB提高电池循环稳定性的原因是:使铝集流体钝化,降低了电解液的氧化分解电流;在正极表面形成保护膜,抑制电解液/电极界面的副反应;对隔膜具有抗氧化保护作用。 展开更多

关键词 二氟草酸硼酸锂(LiDFOB) 电解液添加剂 循环稳定性 钴酸锂(licoo2)

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纳米级锂离子电池正极材料LiCoO_(2)的制备及表征(英)

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作者 周盈科 贺本林 +1 位作者 申承民 力虎林 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期53-60,共8页

LiCoO2是锂离子电池中最有前途的正极材料之一;;近年来人们对它进行了广泛的研究.这里我们通过两种不同的湿化学方法首次合成了纳米级的LiCoO2:溶胶—凝胶法(方法B)和一种改进了的溶胶—凝胶法(方法C).为了便于比较;;我们也采用了固相... LiCoO2是锂离子电池中最有前途的正极材料之一;;近年来人们对它进行了广泛的研究.这里我们通过两种不同的湿化学方法首次合成了纳米级的LiCoO2:溶胶—凝胶法(方法B)和一种改进了的溶胶—凝胶法(方法C).为了便于比较;;我们也采用了固相反应法(方法A).用DTA;;IR;;XRD;;TEM等技术对前驱体和LiCoO2纳米颗粒进行了表征.结果表明在600?C煅烧时可以得到晶化程度较好的LiCoO2纳米颗粒.方法A和方法B得到了直径大约为100和40nm的球状颗粒;;而方法C主要得到球形颗粒;;同时伴有少量小棒形颗粒生成;;直径约为50nm.电化学测试表明方法C得到的产物具有最好的性能. 展开更多

关键词 纳米尺度 licoo_(2) 制备 表征 溶胶—凝胶 锂离子电池

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表面修饰LiCoO_2的LiFePO_4/C正极材料的性能

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作者 张柳丽 邵光杰 +1 位作者 薛寒明 许晓娟 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期269-271,共3页

采用碳热还原法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料,并用溶胶-凝胶法在表面修饰LiCoO2颗粒。XRD和场发射扫描电镜（FE-SEM）分析发现：表面修饰LiCoO2没有改变LiFePO4/C的晶体结构。恒流充放电和交流阻抗测试结果表明：以0.2C在2.4~4.2 V循... 采用碳热还原法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料,并用溶胶-凝胶法在表面修饰LiCoO2颗粒。XRD和场发射扫描电镜（FE-SEM）分析发现：表面修饰LiCoO2没有改变LiFePO4/C的晶体结构。恒流充放电和交流阻抗测试结果表明：以0.2C在2.4~4.2 V循环,未经表面修饰的LiFePO4/C,首次放电比容量为135.5 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为9.1%;表面修饰2%LiCoO2的LiFePO4/C,首次放电比容量为142.7 mAh/g,循环30次,比容量没有衰减。 展开更多

关键词 磷酸铁锂(LiFePO4) 钴酸锂(licoo2) 溶胶-凝胶法 修饰

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Li_(2)MgSiO_(4)包覆LiCoO_(2)正极材料的高电压性能 被引量：1

16

作者 申斌 刘万民 +1 位作者 秦牡兰 王伟刚 《电池》 CAS 北大核心 2021年第2期178-182,共5页

采用溶胶-凝胶法制备快离子导体硅酸镁锂(Li_(2)MgSiO_(4))包覆的钴酸锂(LiCoO_(2))正极材料,利用XRD、SEM和能量散射谱(EDS)等分析样品的晶体结构、形貌和元素组成。Li_(2)MgSiO_(4)包覆未破坏LiCoO_(2)的层状结构,且包覆层分布均匀,... 采用溶胶-凝胶法制备快离子导体硅酸镁锂(Li_(2)MgSiO_(4))包覆的钴酸锂(LiCoO_(2))正极材料,利用XRD、SEM和能量散射谱(EDS)等分析样品的晶体结构、形貌和元素组成。Li_(2)MgSiO_(4)包覆未破坏LiCoO_(2)的层状结构,且包覆层分布均匀,使电化学性能得到提升。在2.75~4.55 V充放电,包覆材料的0.10 C比容量为206.3 mAh/g;0.50 C循环50次的容量保持率为82.8%,高于未包覆材料的34.8%;4.00 C放电比容量可达0.10 C时的64%。 展开更多

关键词 锂离子电池 钴酸锂(licoo_(2)) 硅酸镁锂(Li_(2)MgSiO_(4)) 高电压 包覆

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4.6 V高电压钴酸锂正极材料Al-Zn共掺杂研究

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作者 刘娟 蒋庆来 张月异 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期59-64,共6页

钴酸锂具有高达274 mA·h/g的理论容量,是最早商业化的锂离子电池正极材料之一。然而,钴酸锂层状结构在高电压下的不稳定性使其实际充电电压很难超过4.45 V(vs.Li),这大大限制了其容量发挥。针对上述问题,采用小半径铝离子与大半径... 钴酸锂具有高达274 mA·h/g的理论容量,是最早商业化的锂离子电池正极材料之一。然而,钴酸锂层状结构在高电压下的不稳定性使其实际充电电压很难超过4.45 V(vs.Li),这大大限制了其容量发挥。针对上述问题,采用小半径铝离子与大半径锌离子共掺杂的方法来提升钴酸锂正极材料在高电压下的结构稳定性。通过高分辨透射电子显微镜及X射线衍射证明了Al-Zn共掺杂可增大钴酸锂晶面间距;扫描电镜-元素分布分析证明了Al-Zn的均匀掺杂;电化学阻抗谱证明了共掺杂对界面副反应的抑制作用。结果表明,通过调控晶体结构和界面副反应,可以有效增强高电压下钴酸锂的电化学稳定性。通过软包金属锂电池的组装发现,Al-Zn共掺杂的钴酸锂正极材料在4.6 V充电截止电压、0.2C倍率下,充放电比容量可达218.8 mA·h/g,循环600次后容量保持率可达83.3%,且其综合电化学性能远高于铝掺杂及未改性的钴酸锂正极材料。 展开更多

关键词 锂离子电池 钴酸锂 高电压 共掺杂 正极材料

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以废旧锂离子电池为钴源制备LiCoO_2 被引量：2

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作者 刘展 朱浩 +1 位作者 郑茹娟 戴长松 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期252-255,共4页

采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为：在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为：浸出液为1.87mol... 采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为：在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为：浸出液为1.87mol/LH2SO4和0.63mol/LH2O2的混合溶液,浸出温度为75℃、时间为120min,液固比为11ml∶1g。以回收的草酸钴为钴源,LiOH·H2O为锂源制备了LiCoO2。制备的LiCoO2为标准的层状结构,以0.5C在2.8-4.3V充放电,首次和第50次循环的放电比容量分别为146mAh/g、142mAh/g,容量保持率为97%。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 钴酸锂(licoo2) 回收利用 热震法

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Al_2O_3包覆LiCoO_2对4.35V锂离子电池性能的影响 被引量：8

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作者 王珍珍 郭密 +1 位作者 陈宇 江卫军 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期100-103,共4页

用固相法对钴酸锂(LiCoO2)正极材料进行纳米三氧化二铝(Al2O3)表面包覆,在充电终止电压为4.35 V时分析制备的495060AR型锂离子电池的性能。在放电截止电压为3.00 V时,以0.5 C放电,包覆、未包覆LiCoO2的比容量分别为167.6 mAh/g、170.9 m... 用固相法对钴酸锂(LiCoO2)正极材料进行纳米三氧化二铝(Al2O3)表面包覆,在充电终止电压为4.35 V时分析制备的495060AR型锂离子电池的性能。在放电截止电压为3.00 V时,以0.5 C放电,包覆、未包覆LiCoO2的比容量分别为167.6 mAh/g、170.9 mAh/g,平均电压分别为3.763 V、3.776 V;常温下1.0 C循环200次,包覆、未包覆LiCoO2的容量保持率分别为94.46%、96.40%。在55℃、48 h储存测试中,包覆LiCoO2制备的电池表现出更好的环境适应性;包覆LiCoO2制备的电池在高温45℃下以0.5 C循环200次,容量保持率为93.50%。对电池进行过充、热冲击测试,均未起火、爆炸。 展开更多

关键词 钴酸锂(licoo2) 包覆 三氧化二铝(Al2O3) 锂离子电池 lithium cobalt oxide(licoo2) aluminium oxide(Al2O3)

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18650型Li_4Ti_5O_(12)/LiCoO_2电池失效模式分析 被引量：2

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作者 朱蒋红 张竞择 +1 位作者 谢晓华 夏保佳 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期65-68,共4页

采用参比电极确定18650型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))/钴酸锂(LiCoO_2)电池在45℃下循环失效后的限容电极,对限容电极进行形貌、结构、交流阻抗及循环伏安等分析。电池失效后,充放电限容电极均为LiCoO_2正极;该电极失效的主要原因是活性物... 采用参比电极确定18650型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))/钴酸锂(LiCoO_2)电池在45℃下循环失效后的限容电极,对限容电极进行形貌、结构、交流阻抗及循环伏安等分析。电池失效后,充放电限容电极均为LiCoO_2正极;该电极失效的主要原因是活性物质结构被破坏,LiCoO_2的晶粒细化且内部微观应变较大,导致极片的界面性能下降及嵌脱锂动力学严重降低。 展开更多

关键词 钛酸锂(Li4Ti5O12) 钴酸锂(licoo2) 18650型锂离子电池 失效模式 高温循环

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