钠离子电池正极材料NaMn_(0.33)Fe_(0.33)Ni_(0.33)O_(2)的喷雾干燥法制备及其改性 被引量：1

1

作者 张庆印 杨訾 +2 位作者 赵静 张桂芳 时志强 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期40-46,共7页

为了制备颗粒较均一的钠离子电池正极材料NaMn_(0.33)Fe_(0.33)Ni_(0.33)O_(2)(NFM111),以乙酸镍四水合物、柠檬酸铁、乙酸锰四水合物、乙酸钠三水合物以及无水柠檬酸为原料配制出喷雾溶液,采用喷雾干燥法制备前驱体,预氧化后进行球磨... 为了制备颗粒较均一的钠离子电池正极材料NaMn_(0.33)Fe_(0.33)Ni_(0.33)O_(2)(NFM111),以乙酸镍四水合物、柠檬酸铁、乙酸锰四水合物、乙酸钠三水合物以及无水柠檬酸为原料配制出喷雾溶液,采用喷雾干燥法制备前驱体,预氧化后进行球磨并掺杂TiO_(2)后再进行高温烧结,得到NFM111@TiO_(2);采用物性表征和电化学测试,探究不同煅烧温度对NFM111的影响。结果表明:本文制备的NFM111@TiO_(2)颗粒的粒径大小一致;煅烧温度为900℃时增大了NFM111的层间距,进而增大了钠离子传输速率,NFM111@TiO_(2)的首圈放电比容量为143.2 mA·h/g,100圈后容量保持率为86.8%,具有良好的电化学性能。 展开更多

关键词 喷雾干燥法 钠离子电池 正极材料 层状氧化物 掺杂

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碳酸锰两步反应制备P2-Na_(0.67)MnO_(2)正极材料及性能

2

作者 张庆堂 高鹏飞 王晓梅 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4010-4015,共6页

采用MnCO_(3)为原料,通过两步和一步反应制备P2-Na_(0.67)MnO_(2)正极材料(分别命名为NMO-2,NMO-1),并对合成样品进行结构表征以及电化学性能等测试。研究结果表明,NMO-2和NMO-1的晶粒尺寸分别为51、60 nm,小的晶粒尺寸可缩短钠离子迁... 采用MnCO_(3)为原料,通过两步和一步反应制备P2-Na_(0.67)MnO_(2)正极材料(分别命名为NMO-2,NMO-1),并对合成样品进行结构表征以及电化学性能等测试。研究结果表明,NMO-2和NMO-1的晶粒尺寸分别为51、60 nm,小的晶粒尺寸可缩短钠离子迁移距离,和NMO-1的不规则颗粒不同,NMO-2为明显的一维棒状和二维片状颗粒。当NMO-2作为电池正极时,0.1 C倍率下放电比容量为140 mAh/g,10 C高倍率下放电比容量为71.8 mAh/g,且在0.5 C倍率下循环100次后容量保持率为89.5%。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 层状氧化物 锰酸钠

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超高比能电池高锰富锂层状氧化物正极材料面临的挑战与解决策略

3

作者 宋亮亮 梁颢严 +2 位作者 李顺清 邱报 刘兆平 《物理化学学报》 北大核心 2025年第8期10-31,共22页

得益于过渡金属和晶格氧共同参与氧化还原反应,富锂层状氧化物(LLOs)具有大于250 mAh∙g^(−1)的比容量,因而成为下一代商用锂离子电池的潜在候选正极材料。为进一步提高理论比容量并减少对环境和健康有害的钴、镍元素依赖,开发高锰富锂... 得益于过渡金属和晶格氧共同参与氧化还原反应,富锂层状氧化物(LLOs)具有大于250 mAh∙g^(−1)的比容量,因而成为下一代商用锂离子电池的潜在候选正极材料。为进一步提高理论比容量并减少对环境和健康有害的钴、镍元素依赖,开发高锰富锂层状氧化物(HM-LLOs)成为一种可行的策略。通过引入更多的Li–O–Li构型,可以促进更多晶格氧参与氧化还原反应,从而提升理论比容量。然而,锰含量的增加也带来了如活化困难和不可逆氧释放等挑战,显著限制了HM-LLOs理论比容量的实际利用。基于此,本文首先探讨了HM-LLOs高理论比容量的来源,随后深入分析了高锰特性引发的结构变化及其对实际比容量利用的限制,最后系统总结了从合成到活性材料改性的多种优化策略,并展望了可能提升HMLLOs实际比容量的未来方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 富锂层状氧化物 合成优化 改性策略

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钠离子电池P2型层状金属氧化物研究进展 被引量：3

4

作者 陈国文 王畅 +1 位作者 杨程响 石斌 《电池》 北大核心 2025年第1期172-177,共6页

三棱柱晶相结构(P2型)层状金属氧化物因优异的性能,被认为是具有潜力的钠离子电池正极材料之一。综述固相烧结法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾干燥法合成钠离子电池P2型层状金属氧化物正极材料的优缺点,总结材料在空气稳定性、不可逆... 三棱柱晶相结构(P2型)层状金属氧化物因优异的性能,被认为是具有潜力的钠离子电池正极材料之一。综述固相烧结法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾干燥法合成钠离子电池P2型层状金属氧化物正极材料的优缺点,总结材料在空气稳定性、不可逆相变和高电压状态下界面稳定性等3个方面面临的挑战;介绍P2型层状金属氧化物的相关改性策略,包括元素掺杂、表面包覆和复合相制备等。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 P2型层状金属氧化物 合成方法 改性

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Cu和Mg协同取代抑制钠离子电池正极材料P2-Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)的P2-O_(2)相变

5

作者 朱志杰 申明远 +1 位作者 吴涛 李文翠 《无机材料学报》 北大核心 2025年第2期184-195,I0001-I0003,共15页

研究钠离子电池(SIBs)对开发新能源和新储能方式具有重要意义。P2型层状氧化物Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)正极材料具有容量和工作电压较高的优点,但在高电压下发生的P2-O2不可逆相变会导致体积急剧变化,容量迅速衰减。针对这个问题... 研究钠离子电池(SIBs)对开发新能源和新储能方式具有重要意义。P2型层状氧化物Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)正极材料具有容量和工作电压较高的优点,但在高电压下发生的P2-O2不可逆相变会导致体积急剧变化,容量迅速衰减。针对这个问题,本研究采用Cu和Mg协同取代的策略,通过固相反应法合成了P2-Na_(0.67)Ni_(0.18)Cu_(0.10)Mg_(0.05)Mn_(0.67)O_(2)(NCMM-10-05)正极材料。结果表明,掺入Cu和Mg有效抑制了P2-O2相变,转而形成了可逆程度更高的OP4相,提高了材料结构的可逆稳定性,且电化学性能得到了显著提升。在2.00~4.35 V(vs.Na^(+)/Na)电压窗口内NCMM-10-05初始放电容量为113mAh·g^(-1),在8C(1C=100 mA·g^(-1))电流密度下仍有64.1 mAh·g^(-1)的可逆容量,在1C电流密度下循环200圈后容量保持率可以达到88.9%。本研究探讨了Cu和Mg协同取代对P2型层状氧化物结构与电化学性能的影响,并通过原位X射线衍射(XRD)分析与密度泛函理论(DFT)计算进一步探究了Cu、Mg元素在结构演变中的具体作用,为合理设计具备Na+快速传输能力和高稳定性的SIBs正极材料提供了参考。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 P2型层状氧化物 协同取代

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NCM622正极材料结构形态和储锂特性的同步演变

6

作者 李坤 黄锐 +3 位作者 丛君 马海涛 常龙娇 罗绍华 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1831-1840,共10页

当前以锂离子电池为主的二次电池已经步入主流。LiNi_(1-x-y)Co_(x )Mn_(y )O_(2)(NCM)材料在锂离子电池中具有较大的商业市场,是一种具备极大应用价值的正极材料。根据镍的含量不同具备不同的性能。镍比例的增加能使比容量提高,也会导... 当前以锂离子电池为主的二次电池已经步入主流。LiNi_(1-x-y)Co_(x )Mn_(y )O_(2)(NCM)材料在锂离子电池中具有较大的商业市场,是一种具备极大应用价值的正极材料。根据镍的含量不同具备不同的性能。镍比例的增加能使比容量提高,也会导致热稳定性下降,对于高镍材料需要对制备工艺有更高的要求确保其性能。相对Li[Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)]O_(2)(NCM811),Li[Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)]O_(2)(NCM622)在具备较高比容量的同时热稳定性更优秀。对纯相NCM622材料使用水热法进行制备,通过控制煅烧温度和煅烧时间得出最佳制备方案。所制备的NCM622材料在最佳条件下能够达到最高191.3 mA·h·g^(-1)的放电比容量,充放电循环有最高88.74%的容量保持率。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 层状氧化物 电化学

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富锂层状氧化物正极材料的微观结构调控及其性能研究

7

作者 高静 李瑛 +3 位作者 顾可欣 顾庆文 邱报 刘兆平 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期355-363,共9页

通过调整富锂层状氧化物正极材料的元素组成,实现对其体相结构内的类Li_(2)MnO_(3)相晶畴分散度的调控。通过结合高功率X射线衍射和球差电镜证明了Li_(1.08)Ni_(0.225)Co_(0.225)Mn_(0.450)O_(2)材料具有高度分散的类Li 2MnO_(3)相晶畴... 通过调整富锂层状氧化物正极材料的元素组成,实现对其体相结构内的类Li_(2)MnO_(3)相晶畴分散度的调控。通过结合高功率X射线衍射和球差电镜证明了Li_(1.08)Ni_(0.225)Co_(0.225)Mn_(0.450)O_(2)材料具有高度分散的类Li 2MnO_(3)相晶畴,同时原位微分电化学质谱测试证明了具有高度分散的类Li_(2)MnO_(3)相晶畴的富锂层状氧化物正极材料可以成功抑制晶格氧的释放。电化学测试表明:微观结构的调控虽然可以提高材料的首次库伦效率和平均放电电压,但同时也降低了晶格氧的活性,减少了放电比容量。在循环过程中晶格氧稳定性的提高减轻了结构的退化程度,富锂层状氧化物正极材料表现出更优异的循环稳定性和更缓慢的电压衰减。此外,晶格氧稳定性的提高还改善了材料的热稳定性。 展开更多

关键词 富锂层状氧化物正极材料 微观结构 氧释放 热稳定性

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钠离子电池用O3型层状金属氧化物研究进展 被引量：3

8

作者 刘卓敏 孙旦 +1 位作者 谌红玉 唐有根 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期244-248,共5页

O3型层状金属氧化物具有理论容量高、制备简单等优势,是有前景实现商业化应用的钠离子电池正极材料之一。固有的缺点严重限制了层状金属氧化物正极的商业化进程,迫切需要解决。系统总结不可逆相变、表面侵蚀、产气等问题,分析比较固相... O3型层状金属氧化物具有理论容量高、制备简单等优势,是有前景实现商业化应用的钠离子电池正极材料之一。固有的缺点严重限制了层状金属氧化物正极的商业化进程,迫切需要解决。系统总结不可逆相变、表面侵蚀、产气等问题,分析比较固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法等3种常用合成方法的优缺点,对O3型层状金属氧化物相关改性策略进行归纳,包括元素掺杂、表面包覆、混相设计和高熵设计等。 展开更多

关键词 钠离子电池 O3型层状金属氧化物 衰减机制 合成 改性策略 正极材料

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Cu掺杂P2型Na_(0.67)Ni_(0.33)Mn_(0.67)O_(2)钠离子电池正极材料的制备与性能 被引量：3

9

作者 刘辉 闫共芹 +1 位作者 蓝春波 张子杨 《人工晶体学报》 北大核心 2024年第1期145-153,162,共10页

通过溶胶-凝胶法制备了一系列形貌规则、表面光滑的Cu掺杂层状P2型Na_(0.67)Ni_(0.33-x)Cu_(x)Mn_(0.67)O_(2)(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25)。采用SEM、XRD、EDS、XPS对材料进行了形貌、结构和成分表征。将材料用作钠离子电池正... 通过溶胶-凝胶法制备了一系列形貌规则、表面光滑的Cu掺杂层状P2型Na_(0.67)Ni_(0.33-x)Cu_(x)Mn_(0.67)O_(2)(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25)。采用SEM、XRD、EDS、XPS对材料进行了形貌、结构和成分表征。将材料用作钠离子电池正极材料,采用循环伏安法、恒流充放电法研究了其电化学性能,获得了最佳掺杂比例。研究发现,掺杂未改变材料的层状结构和形貌,通过Cu掺杂引入了高电化学活性的Cu^(2+)作为取代基,增加材料的表面活性储钠位点,材料表现出良好的循环稳定性和倍率性能。在2.0~4.3 V的电压范围和0.1 C的倍率下,Cu掺杂比例x=0.15时Na_(0.67)Ni_(0.18)Cu_(0.15)Mn_(0.67)O_(2)的初始放电比容量为126.74 mAh/g,100次循环后容量保持率为79.10%,与未掺杂材料相比提高了50.92%。材料电化学性能的增强可归因于Cu^(2+)插入过渡金属层,由于Cu^(2+)(0.73A)的半径大于Ni^(2+)(0.69A),过渡金属层间距扩大,为Na+扩散提供了通道,进而提高了Na+扩散速率。当充电到高压时可抑制Na+脱/嵌过程中Na^(+)空位的产生,从而稳定材料的晶体结构并抑制材料发生P2-O2相变,提高了材料的循环稳定性。 展开更多

关键词 钠离子电池正极材料 溶胶-凝胶法 CU掺杂 Na_(0.67)Ni_(0.33)Mn_(0.67)O_(2) 层状氧化物 循环稳定性

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锂离子电池高镍三元层状正极材料研究进展 被引量：5

10

作者 罗亚婷 石哲 +3 位作者 陆楚 马雯瑜 李海科 曹志杰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期7-10,15,共5页

锂离子电池高镍三元正极材料因理论比容量高、成本低、结构稳定性好等优点而被广泛关注。然而,此类材料存在形成残留锂化合物、阳离子无序、电极表面重构、电解液副反应、晶内/晶间裂纹、热稳定性差等缺点,导致电池在使用过程中出现容... 锂离子电池高镍三元正极材料因理论比容量高、成本低、结构稳定性好等优点而被广泛关注。然而,此类材料存在形成残留锂化合物、阳离子无序、电极表面重构、电解液副反应、晶内/晶间裂纹、热稳定性差等缺点,导致电池在使用过程中出现容量衰减快、循环性能差、安全性能低等问题,严重阻碍了实际应用。以高镍三元正极材料为对象,从结构分类、存在问题、改性方法等三方面进行了较为全面的综述,以期为今后的研究人员提供有益的参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 高镍三元层状氧化物 改性

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钠离子电池层状金属氧化物正极材料的研究进展 被引量：1

11

作者 李维 贡浩天 +5 位作者 陈标兵 吴健博 邓梁 杨立山 袁治冶 周彤 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期128-136,共9页

钠离子电池凭借成本低、安全性能高、低温性能好、循环寿命长等特点,被认为是一种有望替代锂离子电池用于大规模储能的二次电池。近十几年来,钠离子电池的各种正极材料得到广泛研究,其中P2和O3型层状金属氧化物正极材料体系被认为是最... 钠离子电池凭借成本低、安全性能高、低温性能好、循环寿命长等特点,被认为是一种有望替代锂离子电池用于大规模储能的二次电池。近十几年来,钠离子电池的各种正极材料得到广泛研究,其中P2和O3型层状金属氧化物正极材料体系被认为是最有潜力的正极材料体系。本文主要从化学组成、掺杂改性、结构优化等方面,评述了近五年来在改善该类材料容量、稳定性以及倍率性能的发展,并对层状正极材料在钠离子电池中的应用进行了展望。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 层状金属氧化物

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SiO_(2)@Li_(2)SiO_(3)双包覆`层策略改善正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)循环稳定性

12

作者 陈奎元 李凯强 李岩璞 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第4期36-41,共6页

针对高镍层状金属氧化物(LiNi_(x)Mn_(y)Co_(1-x-y)O_(2),0.8≤x<1,NCM)随着Ni摩尔分数增大而容量严重衰退问题,提出了利用SiO_(2)@Li_(2)SiO_(3)双包覆层改性单晶NCM正极材料、提高其电化学性能的策略。合成过程中,通过SiO_(2)+2LiO... 针对高镍层状金属氧化物(LiNi_(x)Mn_(y)Co_(1-x-y)O_(2),0.8≤x<1,NCM)随着Ni摩尔分数增大而容量严重衰退问题,提出了利用SiO_(2)@Li_(2)SiO_(3)双包覆层改性单晶NCM正极材料、提高其电化学性能的策略。合成过程中,通过SiO_(2)+2LiOH=Li_(2)SiO_(3)+H2O反应消耗材料表面残锂,改善界面锂离子扩散动力学,抑制界面副反应。SiO_(2)@Li_(2)SiO_(3)双包覆层改性正极材料在120次循环后放电比容量为156.88 mAh/g,容量保持率为70.52%。 展开更多

关键词 锂离子电池 三元正极材料 改性 高镍层状金属氧化物 表面包覆 高能量密度 循环稳定性

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高镍系三元层状氧化物正极材料容量衰减机理的研究进展 被引量：23

13

作者 李想 葛武杰 +1 位作者 王昊 瞿美臻 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期113-121,共9页

高镍系三元层状氧化物正极材料因其高比容量、低廉的价格以及较好的环境友好性而受到广泛关注,但是其固有的一些缺点,如循环过程中结构稳定性差、高温稳定性差以及储存性能差等极大地限制了其在各领域的广泛应用。本文着重总结并讨论近... 高镍系三元层状氧化物正极材料因其高比容量、低廉的价格以及较好的环境友好性而受到广泛关注,但是其固有的一些缺点,如循环过程中结构稳定性差、高温稳定性差以及储存性能差等极大地限制了其在各领域的广泛应用。本文着重总结并讨论近年来对高镍系三元层状氧化物正极材料循环过程容量衰减机理的研究进展,并对高镍系三元层状氧化物正极材料的进一步改性作了简要的展望。 展开更多

关键词 高镍系氧化物 三元层状氧化物 正极材料 衰减机理 循环稳定性 综述

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Na-Mn-O正极材料的合成及电化学性能 被引量：14

14

作者 杨顺毅 王先友 +2 位作者 魏建良 李秀琴 唐安平 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1669-1674,共6页

以Mn(CH3COO)2·4H2O为锰源,以Na2CO3为钠源,通过溶液-凝胶法合成干凝胶前驱体,将前驱体在空气气氛中焙烧得到Na-Mn-O正极材料.并用傅立叶红外光谱(FT-IR),热重分析(TG),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒流充放电测试等对材料结构... 以Mn(CH3COO)2·4H2O为锰源,以Na2CO3为钠源,通过溶液-凝胶法合成干凝胶前驱体,将前驱体在空气气氛中焙烧得到Na-Mn-O正极材料.并用傅立叶红外光谱(FT-IR),热重分析(TG),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒流充放电测试等对材料结构和性能进行研究.结果表明,600℃焙烧的样品为结构稳定的层状锰酸钠,属于六方层状P2结构,空间群为P63/mmc,通过PowderX软件计算得到其晶胞参数为a=0.284nm,c=1.116nm.Na-Mn-O正极材料在Li+嵌入和脱出过程中,部分Na+从层状主晶格中脱出,使得Li+在MnO6层间的嵌/脱阻力减小(由于Na+(0.095nm)半径比Li+(0.076nm)大),电化学性能明显改善.在充放电电流密度为25mA·g-1,电压在2.0-4.3V范围时,600℃焙烧的样品第二次放电容量高达176mAh·g-1,20次循环后,容量保持率仍有90.9%. 展开更多

关键词 锂离子电池 层状正极材料 钠锰氧化物 溶液-凝胶法

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锂离子蓄电池层状锰系正极材料的研究进展 被引量：6

15

作者 姚素薇 张绍丽 +2 位作者 徐宁 邱瑞珍 张卫国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期554-557,共4页

对近年来国内外层状锰酸锂正极材料的研究进展进行了综述,详细介绍了单斜和斜方同质多形层状锰酸锂的晶体结构、合成方法及其电化学特性。由于层状LiMnO2具有无毒、成本低、比能量和理论容量高等优点,成为国内外研究的热点。但层状LiMnO... 对近年来国内外层状锰酸锂正极材料的研究进展进行了综述,详细介绍了单斜和斜方同质多形层状锰酸锂的晶体结构、合成方法及其电化学特性。由于层状LiMnO2具有无毒、成本低、比能量和理论容量高等优点,成为国内外研究的热点。但层状LiMnO2结构不稳定,锂离子从LiMnO2中脱出或Jahn Teller效应都会引起层状LiMnO2的变形。为此,人们又从两方面进行改进:(1)用向层状LiMnO2中掺杂金属离子的方法来稳定结构,如Al3+;(2)层状锰系衍生物的研究,如LiLi1.2Cr0.4Mn0.4O2,电化学活性高,可逆容量可达200mAh/g,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 锂离子蓄电池 层状锰系正极材料 电化学特性 晶体结构

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Spindt阴极制作中剥离层的研究 被引量：5

16

作者 李兴辉 白国栋 +3 位作者 李含雁 丁明清 冯进军 廖复疆 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期303-308,共6页

在Spindt场发射阴极制作工艺流程中,剥离层对于形成良好的发射尖锥形状至关重要,同时它也是实现阴极阵列中尖锥均匀性的关键因素。本文研究了几种常用的剥离层材料包括金属铜,Al2O3以及水溶性的NaCl和Na2CO3。实验表明NaCl和Na2CO3用作... 在Spindt场发射阴极制作工艺流程中,剥离层对于形成良好的发射尖锥形状至关重要,同时它也是实现阴极阵列中尖锥均匀性的关键因素。本文研究了几种常用的剥离层材料包括金属铜,Al2O3以及水溶性的NaCl和Na2CO3。实验表明NaCl和Na2CO3用作剥离层,可以被去离子水迅速、容易地去除,并同时实现很好的腐蚀选择性。但用这些水溶性材料得到的发射尖锥形状不很规则且表面粗糙,由此也会带来整个阴极阵列上尖锥的不均匀性。使用Al2O3作为剥离层则较为理想,可以得到光滑的栅极收口和很好的尖锥阵列。但传统用来腐蚀Al2O3的热H3PO4,对于加热制作的Al2O3剥离层腐蚀较为困难。尝试了使用基于NaOH的腐蚀液来剥离加热Al2O3层,通过严格的工艺参数控制,如腐蚀液浓度和刻蚀时间,可以制作出质量较好尖锥发射体阵列。 展开更多

关键词 Spindt阴极 剥离层 选择性腐蚀 水溶性材料 氧化铝

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锂离子电池富锂锰基氧化物正极材料的制备及其性能 被引量：8

17

作者 李艳萍 闫东伟 +1 位作者 周少雄 况春江 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期884-888,927,共6页

本研究以硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和碳酸钠为原料,通过化学共沉淀法结合微波化学快速水热合成法制备了富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.58Ni0.18Co0.04O2。对正极材料进行了包括电化学性能表征等测试其结构和形貌表征,研... 本研究以硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和碳酸钠为原料,通过化学共沉淀法结合微波化学快速水热合成法制备了富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.58Ni0.18Co0.04O2。对正极材料进行了包括电化学性能表征等测试其结构和形貌表征,研究结果表明采用此方法制备的富锂锰基层状复合氧化物正极材料Li1.2Mn0.58Ni0.18Co0.04O2为空心结构,产物结晶性良好,粒径分布均匀,形貌规则,电化学活性高。在20mA/g下首次放电比容量为275.8mAh/g,在200mA/g下放电比容量为210mAh/g,40mA/g循环100次容量保持率高达91.8%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 富锂锰基氧化物 微波水热合成 Li1.2Mn0.58Ni0.18Co0.04O2微米球

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3V锂离子电池用层状α-Na_(0.67)MnO_(2.26)的电化学性能 被引量：4

18

作者 杨顺毅 王先友 +3 位作者 伍文 胡涛 王欣 易四勇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期72-77,共6页

以Mn(CH3COO)2·4H2O和Na2CO3为原料,通过sol-gel技术合成前驱体,在600℃焙烧前驱体得到一种新的无水层状α-Na0.67MnO2.26材料。用等离子体光谱、X射线衍射仪、扫描电镜、恒流充放电和循环伏安(CV)等对产物的结构、组成、形貌及电... 以Mn(CH3COO)2·4H2O和Na2CO3为原料,通过sol-gel技术合成前驱体,在600℃焙烧前驱体得到一种新的无水层状α-Na0.67MnO2.26材料。用等离子体光谱、X射线衍射仪、扫描电镜、恒流充放电和循环伏安(CV)等对产物的结构、组成、形貌及电化学性能进行研究。结果表明:得到的样品为稳定的六方层状P2结构,且颗粒细小;该样品在充放电电流密度为25mA/g和电压为2.0～4.3V时,首次充电比容量为188mA·h/g,第2次放电比容量为176mA·h/g,充放电库仑效率高达94%;在电压为2.0～4.3V,电流密度为25,50,125和250mA/g充放电条件下,其第2次放电比容量分别为176,168,139和110mA·h/g,40次循环后,其放电比容量分别为150,142,121和105mA·h/g,显示材料有较好的循环稳定性和大电流充放电性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 层状钠锰氧化物 正极材料 电化学性能 结构稳定性

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石墨烯包覆富锂层状材料的制备及其电化学性能 被引量：6

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作者 侯孟炎 王珂 +1 位作者 董晓丽 夏永姚 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期195-200,共6页

应用共沉淀结合固相烧结合成了富锂层状氧化物(Li-rich layered oxide,LLO)Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2.对制备的富锂材料用氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)包覆后,再经300oC空气中煅烧,制备了石墨烯(Graphene,Gra)卷绕包覆的复合材料(LLO... 应用共沉淀结合固相烧结合成了富锂层状氧化物(Li-rich layered oxide,LLO)Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2.对制备的富锂材料用氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)包覆后,再经300oC空气中煅烧,制备了石墨烯(Graphene,Gra)卷绕包覆的复合材料(LLO/Gra).使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)及电化学方法表征所得样品.结果表明,富锂层状氧化物均匀地卷绕在石墨烯中.与原始富锂材料相比,石墨烯包覆后的复合材料表现出更加优异的电化学性能.尤其是石墨烯卷绕可以改善富锂材料的导电性,提高材料的放电倍率性能,在2.0至4.8 V电压范围内,0.1C(20 m A·g-1)电流充放电下,容量达270 m Ah·g-1,1C倍率下复合物的放电容量接近200 m Ah·g-1,比原始LLO材料170 m Ah·g-1提高了15%. 展开更多

关键词 富锂层状氧化物 石墨烯 正极材料 锂离子电池 碳包覆

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表面活性剂对氧化铝修饰富锂锰基正极材料的影响 被引量：2

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作者 甘永平 林沛沛 +7 位作者 黄辉 夏阳 梁初 张俊 王奕顺 韩健峰 周彩红 张文魁 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1189-1196,共8页

采用氧化铝修饰改性富锂锰基正极材料,探讨了表面活性剂在修饰改性中的作用。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和电化学性能测试等方法对材料结构和电化学性能进行分析。实验结果表明,十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)能使Al... 采用氧化铝修饰改性富锂锰基正极材料,探讨了表面活性剂在修饰改性中的作用。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和电化学性能测试等方法对材料结构和电化学性能进行分析。实验结果表明,十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)能使Al_2O_3纳米颗粒均匀包覆在富锂锰基正极材料表面,有效增强了复合材料结构的稳定性。在600 mA·g^(-1)电流密度下,该复合材料的初始放电容量为186mAh·g^(-1)。经过500次循环后,其可逆放电比容量仍高于132 mAh·g^(-1),初始容量保持率高达71%。此外,电压衰退也被有效抑制,复合材料表现出优异的综合电化学性能。 展开更多

关键词 表面活性剂 锂离子电池 正极材料 氧化铝 富锂锰材料

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