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Al_(2)O_(3)包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的制备及性能
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作者 常丽娟 詹彬鑫 +1 位作者 殷志刚 徐川 《电池》 北大核心 2025年第2期279-284,共6页
为得到性能优良的Al_(2)O_(3)包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料,采用共沉淀法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4),再用液相表面包覆工艺包覆Al_(2)O_(3)。利用SEM、XRD、动态光散射(DLS)和BET比表面积测试等对材料的微观形貌、结构、粒度分布... 为得到性能优良的Al_(2)O_(3)包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料,采用共沉淀法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4),再用液相表面包覆工艺包覆Al_(2)O_(3)。利用SEM、XRD、动态光散射(DLS)和BET比表面积测试等对材料的微观形貌、结构、粒度分布和比表面积进行分析,利用恒流充放电测试研究电化学性能。Al_(2)O_(3)包覆可提升LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料在集流体表面的附着力、缓解充放电过程中因体积变化造成的活性物质损失,提高电子导电性、增加电极稳定性。在2.5~5.0 V充放电,Al_(2)O_(3)包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的5.00 C放电比容量为121.11 mAh/g,1.00 C循环1500次的容量保持率为88.75%。 展开更多
关键词 正极材料 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) Al_(2)o_(3)包覆 锂离子电池 共沉淀 液相表面包覆
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Mg-Cr共掺LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的制备及电化学性能
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作者 刘博宇 王腾飞 +2 位作者 庞青 陈凯宇 望红玉 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1097-1106,共10页
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)是一种具有高工作电压(4.7 V)、高能量密度(650 Wh/kg)和成本低廉优势的正极材料。然而受到电解液分解、Jahn-Teller效应和Mn溶解等因素的影响,LNMO正极材料存在容量衰减快、倍率性能差等问题。为此,本工... LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)是一种具有高工作电压(4.7 V)、高能量密度(650 Wh/kg)和成本低廉优势的正极材料。然而受到电解液分解、Jahn-Teller效应和Mn溶解等因素的影响,LNMO正极材料存在容量衰减快、倍率性能差等问题。为此,本工作采用水热法制备了Mg-Cr共掺杂的LMMO材料,研究了Mg、Cr掺杂量对LNMO电化学性能的影响。结果表明,当Mg、Cr掺杂量各为2%时,LMMO电极表现出最为优异的电化学性能。其在0.1C倍率下的放电比容量为137.3 mAh/g;在1C倍率下循环200次后,容量保持率为85.74%,明显高于原始LNMO的116.5 mAh/g和51.82%。此外,Mg-Cr共掺杂的LMMO电极在0.5 C下放电容量可达121.8 mAh/g,在5 C下可达94.3 mAh/g。机理探究表明,Mg和Cr的共掺杂有利于形成无序的Fd-3m相,提高材料的电导率,降低电极电荷转移电阻。本研究提供了一种改善LNMO性能的简单策略,为高性能锂离子电池正极材料的设计提供了参考。 展开更多
关键词 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 正极材料 Mg-Cr共掺杂 电化学性能
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Critical roles of AlPO_(4) coating in enhancing cycling stability and rate capability of high voltage LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) cathode materials
3
作者 WU Jie LUO Zhihong +6 位作者 CHEN Xiaoli XIONG Fangfang CHEN Li ZHANG Biao SHI Bin OUYANG Quansheng SHAO Jiaojing 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期948-958,共11页
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO) was prepared by a high-temperature solid phase method,and then Al PO_(4)(AP) was coated on the polyhedral LNMO surface by the wet chemical method.The experimental results showed that the LN... LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO) was prepared by a high-temperature solid phase method,and then Al PO_(4)(AP) was coated on the polyhedral LNMO surface by the wet chemical method.The experimental results showed that the LNMO-1%AP|Li cell prepared with a 1%mass ratio of Al PO_(4and) LNMO had better electrochemical performance;after 450 cycles at 1C,its discharge specific capacity maintained 108.78 m Ah·g^(-1),while that of the LNMO|Li cell was only 86.04 m Ah·g^(-1).Especially at the high rates of 5C and 10C,the electrochemical properties of the former were far superior to the latter.This was attributed to the fact that the AP coating made the surface of LNMO in contact with the electrolyte more stable,effectively promoted the Li~+transport,and reduced the polarization voltage of the electrode. 展开更多
关键词 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) high voltage lithium‑ion batteries high‑temperature solid‑phase method aluminum phosphate
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原子层沉积Al_(2)O_(3)对尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的影响机理 被引量:1
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作者 李倩 赵妍 +8 位作者 崔雅茹 王硕然 黄娜 李常林 王文培 马红周 杜金晶 何喜红 翁雅青 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第4期8-12,共5页
为提升尖晶石相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在深度荷电状态下的界面稳定性,采用原子层沉积法在单晶LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面可控沉积了纳米级Al_(2)O_(3)层。改性后的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表现出优异的长... 为提升尖晶石相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在深度荷电状态下的界面稳定性,采用原子层沉积法在单晶LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面可控沉积了纳米级Al_(2)O_(3)层。改性后的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表现出优异的长循环耐腐蚀性能(1C电流密度下循环500次的容量保持率高达94.7%)。进一步的表界面解析结果表明:原子层沉积技术构建的纳米级Al_(2)O_(3)包覆层能够明显抑制材料本体与电解液的腐蚀反应,降低过渡金属离子的不可逆溶解与析出;另外,基于HF表面刻蚀产生的AlF_(3)具有增强的耐刻蚀性能,可显著提升LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在长循环及高电压下的服役性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 正极材料 原子层沉积 Al_(2)o_(3) 表面改性
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微米级单晶高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的制备及性能 被引量:2
5
作者 罗英 丁赵波 +4 位作者 刘雯 晏莉琴 闵凡奇 解晶莹 路杰 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第4期611-619,共9页
采用改进的共沉淀-高温固相法制备了形貌可控的高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)料。利用锂盐中结晶水易脱水的特点设计了低温高压反应环境。在高温煅烧之前增加反应釜预反应过程,有效提高锂盐与氧化物前驱体的混合均匀性以及反应性,抑制... 采用改进的共沉淀-高温固相法制备了形貌可控的高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)料。利用锂盐中结晶水易脱水的特点设计了低温高压反应环境。在高温煅烧之前增加反应釜预反应过程,有效提高锂盐与氧化物前驱体的混合均匀性以及反应性,抑制了杂相生成,降低了材料金属离子混排度。调控预反应温度实现了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料形貌和颗粒尺寸的可控制备。研究表明,经过180℃预反应过程合成的样品具有规则的八面体单晶形貌,尺寸分布相对均匀,有效抑制了电极/电解液界面反应,使得合成的材料表现出优异的循环稳定性和倍率性能。常温1C下循环400次后容量保持率达到95.3%,且在20C下仍能放出120.9 mAh·g^(-1)的比容量。 展开更多
关键词 锂离子电池 高电压LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 改进的共沉淀-高温固相法 循环稳定性
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Synthesis and characterization of high-voltage cathode material LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)by one-step solid-state reaction 被引量:3
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作者 WANG Zhi-xing FANG Hai-sheng +3 位作者 YIN Zhou-lan LI Xin-hai GUO Hua-jun PENG Wen-jie 《Journal of Central South University of Technology》 2005年第z1期54-58,共5页
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)was prepared under various conditions by one-step solid-state reaction in air and its properties were investigated by X-ray diffractormetry(XRD),scanning electron microscopy(SEM)and electrochemi... LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)was prepared under various conditions by one-step solid-state reaction in air and its properties were investigated by X-ray diffractormetry(XRD),scanning electron microscopy(SEM)and electrochemical measurement.XRD patterns show that LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)synthesized under various conditions has cubic spinel structure.SEM images exhibit that the particle size increases with increasing calcination temperature and time.Electro chemical test shows that the LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)calcined at 700℃for 24 h delivers up to 143 mA·h/g,and the capacity retains 132 mA·h/g after 30 cycles. 展开更多
关键词 lithium ion batteries cathode material LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) solid-state reaction
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掺杂TiO_(2)杂化半固态高压锂离子电解液的研究
7
作者 许和伟 陈松 《现代化工》 北大核心 2025年第8期186-190,共5页
通过向1 mol/L LiPF_(6)-EC∶DMC(3∶7,体积比)电解液中添加0%、5%、10%、15%质量分数的TiO_(2),配制高安全高电压半固态电解液。电化学测试表明,添加5%TiO_(2)电解液的电池相比原电解液性能变差,且放电比容量衰减明显;添加10%TiO_(2)... 通过向1 mol/L LiPF_(6)-EC∶DMC(3∶7,体积比)电解液中添加0%、5%、10%、15%质量分数的TiO_(2),配制高安全高电压半固态电解液。电化学测试表明,添加5%TiO_(2)电解液的电池相比原电解液性能变差,且放电比容量衰减明显;添加10%TiO_(2)电解液的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)/Li电池有最好的循环性能,1 C倍率下循环400圈后容量保持率98.4%。在倍率测试中添加10%TiO_(2)半固态电解质的电池性能和添加基础电解液的电池相似,这是因为添加10%TiO_(2)的电解液离子电导率稍微减低,但是离子迁移数明显增加。 展开更多
关键词 锂二次电池 半固态电解质 Tio_(2) 高电压 离子迁移数 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4)
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不同比例CeO_(2)包覆LNMO材料的电化学性能研究
8
作者 董怡辰 王振波 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第5期843-849,共7页
采用pH调控辅助共沉淀法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)正极材料,扫描电子显微镜(SEM)物理表征显示材料呈团聚球状颗粒形态。不同比例的CeO_(2)对LNMO正极材料包覆并优化其电化学性能,通过物理测试表征CeO_(2)-LNMO材料的结构及形貌... 采用pH调控辅助共沉淀法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)正极材料,扫描电子显微镜(SEM)物理表征显示材料呈团聚球状颗粒形态。不同比例的CeO_(2)对LNMO正极材料包覆并优化其电化学性能,通过物理测试表征CeO_(2)-LNMO材料的结构及形貌,通过循环、倍率、伏安及阻抗等测试对CeO_(2)-LNMO材料进行电化学性能分析,研究得到:CeO_(2)包覆量为2%(质量分数)的CeO_(2)-LNMO材料表现出最优的电化学性能,5 C、10 C大倍率首次放电比容量为108.8和97.6 mAh/g,1 C循环100次后容量保持率为92.5%。CeO_(2)包覆可增强LNMO材料的导电性,提升材料的界面稳定性,从而使LNMO正极材料的电化学性能得到优化。 展开更多
关键词 Ceo_(2)包覆 共沉淀法 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 电化学性能
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通过简单的浆料添加剂调整电极-电解液界面以实现稳定的高电压锂离子电池
9
作者 黄奥羽 许君 +6 位作者 黄玉 储圭 王卯 王黎丽 孙永奇 蒋臻 朱晓波 《物理化学学报》 北大核心 2025年第4期60-69,共10页
5 V级LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)作为无钴正极材料,满足了对廉价高性能锂离子电池(LIBs)日益增长的需求。然而,由于高工作电位,LNMO在与商用电解液的界面上存在不稳定性问题。本文提出使用硅酸四乙酯作为LNMO正极浆料添加剂。这种... 5 V级LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)作为无钴正极材料,满足了对廉价高性能锂离子电池(LIBs)日益增长的需求。然而,由于高工作电位,LNMO在与商用电解液的界面上存在不稳定性问题。本文提出使用硅酸四乙酯作为LNMO正极浆料添加剂。这种简单的方法能够在电极制备过程中在正极表面原位形成乙氧基官能化的聚硅氧烷薄膜。它不仅有助于形成稳固的人工正极-电解液界面,还能清除氢氟酸(HF)以抑制有害的化学串扰影响。因此,与原始正极相比,优化后的LNMO正极在半电池中表现出显著提高的循环稳定性(1000次循环后容量保持率为84.6%vs.51.4%),在与商用石墨负极配对的全电池中也是如此(500次循环后保持率为83.3%vs.53.4%),并在50℃的高温测试环境下和软包电池中进一步得到验证,这一简单策略有望为开发下一代高性能锂离子电池铺平道路。 展开更多
关键词 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 高电压 正极-电解质界面 浆料添加剂 过渡金属溶解 锂离子电池
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磷酸钐包覆对高电压镍锰酸锂正极材料电化学性能的影响 被引量:2
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作者 李晓辉 魏爱佳 +4 位作者 穆金萍 何蕊 张利辉 王军 刘振法 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期10-20,共11页
尖晶石型镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4))因制备成本低、放电平台高及循环寿命长等优点,越来越多地应用于大型储能设备、能量转换设备、动力汽车等领域.然而LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)在高电压(5 V)充电状态下电解液易分解,从而导致比... 尖晶石型镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4))因制备成本低、放电平台高及循环寿命长等优点,越来越多地应用于大型储能设备、能量转换设备、动力汽车等领域.然而LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)在高电压(5 V)充电状态下电解液易分解,从而导致比容量降低以及循环性能衰退.针对以上问题,采用水热法制备磷酸钐(SmPO_(4))表面包覆改性LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料,研究了SmPO_(4)包覆量对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料电化学性能的影响.结果表明,当SmPO_(4)包覆量为0.5%(质量分数)时,改性材料(LNMO@SP-0.5)的电化学性能最优,在0.2C和5C倍率下的放电比容量分别为129.2和90.9 mA·h/g,而未包覆的材料Pristine LNMO的放电比容量分别仅有114.2和77.7 mA·h/g.在常温1C倍率下循环200次后,LNMO@SP-0.5的容量保持率为93.4%,而Pristine LNMO的容量保持率仅为86.6%.这归因于SmPO_(4)包覆能够有效缓解LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料与电解液之间的副反应,降低电极的极化程度和电荷转移电阻,增加了Li^(+)的扩散系数. 展开更多
关键词 尖晶石型镍锰酸锂 正极材料 磷酸钐包覆层 水热法
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高电压正极材料镍锰酸锂的制备及性能研究 被引量:2
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作者 邱诗铭 黄莹莹 +4 位作者 胡伟 蔡敏 覃晓波 邹文清 刘石文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期108-112,共5页
以镍、锰氧化物和碳酸锂为原料,采用高温固相法直接合成高电压正极材料镍锰酸锂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)。主要考察了烧结温度、烧结时间和Li/M等因素对工艺的影响。结果表明:在烧结温度为800℃,烧结时间为15h,Li/M为0.53时,合成的镍锰... 以镍、锰氧化物和碳酸锂为原料,采用高温固相法直接合成高电压正极材料镍锰酸锂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)。主要考察了烧结温度、烧结时间和Li/M等因素对工艺的影响。结果表明:在烧结温度为800℃,烧结时间为15h,Li/M为0.53时,合成的镍锰酸锂材料的综合性能达到了最佳。在此合成条件下合成的镍锰酸锂材料的1C放电比容量为129.53mAh/g,50次循环后1C放电比容量为122.60mAh/g,50次循环容量保持率94.56%,证明电池的循环性能良好。 展开更多
关键词 锂电池正极材料 镍锰酸锂 电化学性能 固相法
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三(三甲基硅烷)类添加剂助力5V镍锰酸锂电池实用化 被引量:1
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作者 张立恒 顾海涛 +3 位作者 罗英 董庆雨 沈炎宾 解晶莹 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2091-2102,共12页
基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添... 基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添加剂在LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)电池体系中的应用。结合理论计算、物理化学表征以及电化学手段分析了三(三甲基硅烷)类添加剂在高压电解液中的作用机制。研究发现,TMSB和TMSPi均可以通过优化电极/电解液界面来提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)循环稳定性和库仑效率。TMSB中缺电子B可与阴离子相互作用,稳定PF_(6)^(-),抑制LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极阻抗的持续增加。TMSPi具有更高的最高占据分子轨道(HOMO)能级,可在更低电位下钝化高压正极,提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)放电电压平台和放电容量。此外,TMSPi还可通过亲核反应参与石墨界面组分优化,改善负极循环性能。石墨||LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)软包电池在含1%TMSPi电解液中1C循环100次后的容量保持率为88.9%,优于基础电解液(60.5%)和含1%TMSB的电解液(77.4%)。 展开更多
关键词 电解液添加剂 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 三(三甲基硅烷)硼酸酯 三(三甲基硅烷)亚磷酸酯
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界面化学对镍锰酸锂正极材料电化学性能影响的研究现状及分析 被引量:3
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作者 周兰 李旺 廖文俊 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期17-24,共8页
尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料因理论比容量和理论比能量高、工作电压高、资源丰富且价格低廉等优点而备受关注,但该材料因为高电压下电解液的分解及界面副反应导致循环性能和倍率性能不佳,制约着材料的推广应用。结合近几年... 尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料因理论比容量和理论比能量高、工作电压高、资源丰富且价格低廉等优点而备受关注,但该材料因为高电压下电解液的分解及界面副反应导致循环性能和倍率性能不佳,制约着材料的推广应用。结合近几年的研究报道,介绍了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的结构及脱嵌机制、表/界面化学、改性方法,着重介绍了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的表面性质及不同组分之间的界面反应机制及对正极材料电化学性能的影响,指出LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的晶面取向、颗粒形貌、表面元素分布、包覆及离子掺杂是改善镍锰酸锂材料电化学性能的有效途径。同时,通过溶剂替代、成膜添加剂的添加、改变锂盐的种类及浓度等方式,开发与之匹配的耐高压电解液也是提升镍锰酸锂电池性能的重要方法。最后,对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面改性和电解液界面构筑方面进行了总结和展望,旨在为提升该材料性能的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 镍锰酸锂 界面化学 电解液分解 正极材料改性
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聚乙二醇分子量对镍锰酸锂结构及性能的影响 被引量:2
14
作者 苏翔 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第8期969-971,共3页
随着新能源汽车的迅速发展,锂离子电池充放电倍率低这一缺陷逐渐显露出来,无法满足人们对快速充电的需求,严重阻碍了电动汽车的推广。以镍锰酸锂材料为研究对象,以聚乙二醇200、聚乙二醇1000、聚乙二醇4000为表面活性剂通过水热法制备... 随着新能源汽车的迅速发展,锂离子电池充放电倍率低这一缺陷逐渐显露出来,无法满足人们对快速充电的需求,严重阻碍了电动汽车的推广。以镍锰酸锂材料为研究对象,以聚乙二醇200、聚乙二醇1000、聚乙二醇4000为表面活性剂通过水热法制备不同结构的镍锰酸锂正极材料。结果表明:采用聚乙二醇4000制备的材料颗粒尺寸较小,0.5 C下放电比容量为139 mAh/g,并且其倍率充放电性能明显优于其他材料。 展开更多
关键词 聚乙二醇 水热法 镍锰酸锂 锂离子电池
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球磨时间对镍锰酸锂正极材料性能的影响 被引量:1
15
作者 张琳雪 高超 +1 位作者 毕四富 刘海萍 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第11期92-97,共6页
采用高温固相反应法制备了高电压尖晶石材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)。采用XRD、Raman、SEM、首次充放电曲线、CV曲线、EIS阻抗谱等测试分析手段研究了球磨时间对材料结构和性能的影响。结果表明,所有样品均具有相似的晶格结构;... 采用高温固相反应法制备了高电压尖晶石材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)。采用XRD、Raman、SEM、首次充放电曲线、CV曲线、EIS阻抗谱等测试分析手段研究了球磨时间对材料结构和性能的影响。结果表明,所有样品均具有相似的晶格结构;所有样品均为无序型空间结构;当球磨时间为4 h时,材料颗粒尺寸较均匀。首次充放电曲线和CV曲线结果表明,球磨时间并没有改变的材料的反应机制。球磨时间4 h时,材料表现出最优异的电化学性能,主要包括高容量(0.1C比容量115.8 mAh/g),高倍率(10C放电比容量76.2 mAh/g)和高循环稳定性(0.1C、100次循环后容量保持率为94.7%)。 展开更多
关键词 锂离子电池 高温固相法 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 球磨时间
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Cu改性软锰矿粒子电极及其应用研究
16
作者 李伶俐 梁宏 +3 位作者 邱阳 彭红 王力 张开彬 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期138-143,共6页
针对成分复杂、难处理的酸化压裂返排液,作者采用三维电极技术对其进行处理研究。以Cu(NO_(3))_(2)为改性剂,通过浸渍热分解法在软锰矿粒子电极表面生成CuO及Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_(4)进行改性。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD... 针对成分复杂、难处理的酸化压裂返排液,作者采用三维电极技术对其进行处理研究。以Cu(NO_(3))_(2)为改性剂,通过浸渍热分解法在软锰矿粒子电极表面生成CuO及Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_(4)进行改性。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对粒子电极进行表征。以聚丙烯酰胺(PAM)模拟废水为处理对象,进行改性条件考查。浸渍液浓度0.3 mol/L、煅烧温度330℃、煅烧时间2.5 h为最佳改性条件,将该条件所得改性粒子电极应用于PAM模拟废水处理,COD去除率达71.1%。改性粒子电极用于处理酸化压裂返排液COD去除率和单位能耗均显著优于改性前。通过活性氯检测和活性氯猝灭实验探索三维电极体系对PAM的降解机理,确定了高含氯废水电解过程中主要的氧化物质为活性氯,软锰矿粒子电极的改性有利于活性氯产量增加,经Cu改性的软锰矿粒子电极可有效提高含氯废水的处理效果。 展开更多
关键词 改性软锰矿粒子电极 cuo cu_(1.5)mn_(1.5)o_(4) 活性氯 酸化压裂返排液
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尖晶石型三元高电压正极材料的合成及其性能 被引量:1
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作者 温嘉玮 杨晨林 +2 位作者 成建凤 黄国勇 郭学益 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5968-5976,共9页
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)是一种有前景的下一代高能密度锂离子电池正极材料,但其中的锰离子溶解严重、容量衰减严重,阻碍了其应用。本工作通过水热-煅烧合成了LiNi_(0.4)Co_(0.1)Mn_(1.5)O_(4)(LNCMO)三元尖晶石型高电压复合材料... LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)是一种有前景的下一代高能密度锂离子电池正极材料,但其中的锰离子溶解严重、容量衰减严重,阻碍了其应用。本工作通过水热-煅烧合成了LiNi_(0.4)Co_(0.1)Mn_(1.5)O_(4)(LNCMO)三元尖晶石型高电压复合材料,探究了煅烧温度和升温速率等制备条件对样品形貌和结构的影响。本文合成的LNCMO样品微观形貌呈类菱形结构,物相纯净,比表面积为3.72m^(2)/g,平均孔径为11.60nm,放电电压接近4.75V,在20mA/g下初始放电比容量达143.90mAh/g,和LNCMO的理论比容量(146.71mAh/g)的比值达98%。根据XRD和XPS等表征分析可知,复合材料中的Mn^(4+)比例较大,Mn^(3+)较少,且合适的煅烧温度和升温速率避免了Li_(x)Ni_(1-x)O杂质相的生成,因此本文制备的材料相比LNMO材料结构稳定性增强,电荷转移阻力低,电性能尤其是比容量大幅提升。本文还对比了循环前后的样品,发现其物相基本一致,但高电流密度下形貌结构坍塌严重,影响了循环稳定性。本研究提供了一种有效制备三元高电压材料的策略。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极 复合材料 高电压 LiNi_(0.4)Co_(0.1)mn_(1.5)o_(4)
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三氟甲磺酸镁电解液添加剂对高压锂离子电池的影响
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作者 尹偲硕 吴显明 +2 位作者 吴秀婷 张梦凡 孟雪梅 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期887-893,共7页
以三氟甲磺酸镁(MFS)作为高电压双功能电解液添加剂,用于提高Li/LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(Li/LNMO)电池的性能。采用线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)、充放电和交流阻抗(EIS)进行电化学性能测试,通过SEM、XPS、FTIR对含不同电解液... 以三氟甲磺酸镁(MFS)作为高电压双功能电解液添加剂,用于提高Li/LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(Li/LNMO)电池的性能。采用线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)、充放电和交流阻抗(EIS)进行电化学性能测试,通过SEM、XPS、FTIR对含不同电解液的Li/LNMO电池循环前后的电极表面进行了表征。结果表明,MFS在充放电过程中优先于电解液溶剂氧化分解,在两个电极上形成电解液界面膜,对电极提供保护,抑制了电解液的分解。在MFS添加量(以基础电解液质量为基准,下同)为0.3%的电解液中,Li/LNMO电池在1 C倍率下循环300次后,放电比容量从初始时的135.12 mA·h/g降至123.86 mA·h/g,容量保持率高达91.67%。与电解液中未添加MFS的电池相比,其循环后阻抗明显减小,表现出较好的循环性能。 展开更多
关键词 三氟甲磺酸镁 电解液添加剂 LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) 锂负极 电化学性能
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离子色谱法测定镍锰酸锂正极材料中的硫酸根含量 被引量:2
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作者 邓蓓 彭桂香 +1 位作者 戴泽桦 高鹏 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期241-245,共5页
采用离子色谱法测定镍锰酸锂中硫酸根离子的含量,用盐酸和双氧水溶解试样,通过固相萃取柱净化后至离子色谱仪上进样测试,通过多次对比实验优化了试验方法。在优化的试验条件下,硫酸根在0~20.0μg/L范围内具有良好的线性关系,线性相关系... 采用离子色谱法测定镍锰酸锂中硫酸根离子的含量,用盐酸和双氧水溶解试样,通过固相萃取柱净化后至离子色谱仪上进样测试,通过多次对比实验优化了试验方法。在优化的试验条件下,硫酸根在0~20.0μg/L范围内具有良好的线性关系,线性相关系数为0.9998。对4个不同含量的样品分别进行了11次平行测定,相对标准偏差(RSD)为1.6%~5.9%。在镍锰酸锂试样中加入硫酸根标液进行加标回收实验,硫酸根离子的加标回收率在96.1%~106.3%。与传统的硫酸钡比浊法相比,离子色谱法操作简便快捷,方法检出限低,测量范围更宽,干扰少,测定结果可靠,再现性良好,适合大批量快速样品分析。 展开更多
关键词 镍锰酸锂 正极材料 离子色谱法 硫酸根离子
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钒掺杂镍锰酸锂的制备及储锂性能
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作者 李明珠 柳伟 +1 位作者 段志鹏 胡茂锋 《电池》 CAS 北大核心 2022年第6期610-614,共5页
尖晶石镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4),LNMO)因能量密度高和安全性好受到广泛关注,但存在过渡金属溶解导致的结构不稳定等问题。采用固相法,在400℃下保温8 h,再在700℃下保温10 h,合成钒(V)掺杂LiNi_(0.5)Mn_(1.5-1.25x)V_(x)O_(4)(... 尖晶石镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4),LNMO)因能量密度高和安全性好受到广泛关注,但存在过渡金属溶解导致的结构不稳定等问题。采用固相法,在400℃下保温8 h,再在700℃下保温10 h,合成钒(V)掺杂LiNi_(0.5)Mn_(1.5-1.25x)V_(x)O_(4)(x=0、0.01、0.03和0.05)材料。利用XRD、SEM、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS),对材料进行结构和形貌分析,发现V取代部分Mn后,Mn^(3+)的数量减少,减轻了过渡金属溶出现象。掺杂一定量的V,可提高材料的结构稳定性及倍率性能,且在高倍率下的循环稳定性较好。在3.5~5.0 V循环,LNMOV-0.03样品(x=0.03)的2 C和10 C比容量分别为138.82 mAh/g和103.49 mAh/g;以2 C循环2000次,容量保持率为89.65%,优于其他样品。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 镍锰酸锂(LiNi_(0.5)mn_(1.5)o_(4) LNMo) 钒掺杂 高温煅烧 电化学性能
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