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稀土离子掺杂合成LiFePO_4/C材料低温性能研究 被引量:3
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作者 李向南 张会双 +2 位作者 曹朝霞 张瑾 尹艳红 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1163-1166,共4页
以Gd2O3作为掺杂化合物,分别采用Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O作为铁源固相法合成LiFePO_4/C材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能... 以Gd2O3作为掺杂化合物,分别采用Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O作为铁源固相法合成LiFePO_4/C材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:以Fe C2O4·2 H2O为铁源合成的LiFePO_4/C展示出较好的电化学性能,尤其是低温性能。25℃下,0.1 C、5 C首次放电比容量分别为146.1、108.8 m Ah/g,-20℃时相同倍率下放电比容量为99.8、73.9 m Ah/g,分别为25℃时放电比容量的68.3%和67.9%,具有较好的低温性能。 展开更多
关键词 LiFePO_4/C 稀土掺杂 低温性能 锂离子电池
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沉积法合成生物质碳磷锂离子负极材料及其高低温电化学性能 被引量:4
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作者 李向南 王秋娴 +3 位作者 范涌 于明明 张会双 杨书廷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1949-1954,共6页
使用玉米杆芯作为碳源,通过沉积法原位合成生物质碳磷复合材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等对复合材料的形貌和结构进行表征,通过恒电流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等对复合材料的电化学性能... 使用玉米杆芯作为碳源,通过沉积法原位合成生物质碳磷复合材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等对复合材料的形貌和结构进行表征,通过恒电流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等对复合材料的电化学性能进行了测试.结果表明,当碳/磷质量比为4.5∶5.5时,复合材料具有最佳的电化学性能:扣除非活性材料的贡献,室温下首次充电容量为1215.5 mA·h/g,循环100次后可以保持847.7 mA·h/g的比容量.该复合材料随着温度的升高充电比容量逐渐增加:-20℃时, 0.1C倍率下的充电比容量为425.6 mA·h/g;55℃时,首次充电比容量高达1812.3 mA·h/g.说明适量纳米磷均匀分布在无定形碳导电基体的孔结构中,可以使制备出的复合材料现出良好的电化学性能. 展开更多
关键词 生物质碳 碳磷复合 沉积法合成 锂离子电池
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三维网状结构Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料作为锂氧电池正极催化剂的性能 被引量:3
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作者 尹艳红 李珂 +4 位作者 董红玉 金城 肖星路 高怡琮 杨书廷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1271-1279,共9页
利用物理浸渍和冷冻干燥等方法制备了具有三维网状结构的Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料,对该材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征和研究.结果表明,当Ru含量为30%,热处理温度为500℃时,材料的催化性能最优.将其用作锂氧电池的正极催化... 利用物理浸渍和冷冻干燥等方法制备了具有三维网状结构的Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料,对该材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征和研究.结果表明,当Ru含量为30%,热处理温度为500℃时,材料的催化性能最优.将其用作锂氧电池的正极催化剂,以50mA/g电流密度进行首次充放电时,放电比容量约为5800mA·h/g,且在放电比容量为4000mA·h/g以内时,其极化电压仅为0.9V;当以50mA/g电流密度进行恒容(500mA·h/g)充放电循环时,在极化电压低于1.1V时,仍能稳定循环12周.复合材料电催化机理的研究结果表明,三维网状结构不仅提供了O2和Li^+的传输通道,更增加了放电产物Li2O2的储存场所.金属钌纳米粒子的负载既增加了复合材料的反应活性位点,又促进了放电产物Li2O2的分解. 展开更多
关键词 锂氧电池 催化剂 复合材料 极化电压
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氮掺杂碳磷锂离子电池复合负极材料的制备及电化学性能 被引量:5
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作者 李向南 于明明 +3 位作者 范涌 王秋娴 张会双 杨书廷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2360-2366,共7页
以商业化的活性碳作为碳基体,三聚氰胺作为氮源,采用沉积法合成了N掺杂的碳磷复合材料.材料的物性表征和电化学测试结果表明,磷纳米球形颗粒均匀分散在氮掺杂的活性碳上,有效增加了与电解液的接触面积,同时P—C键的存在能稳定材料的结构... 以商业化的活性碳作为碳基体,三聚氰胺作为氮源,采用沉积法合成了N掺杂的碳磷复合材料.材料的物性表征和电化学测试结果表明,磷纳米球形颗粒均匀分散在氮掺杂的活性碳上,有效增加了与电解液的接触面积,同时P—C键的存在能稳定材料的结构,当三聚氰胺的添加量为10%(质量分数)时,氮掺杂的碳磷复合材料在室温及0. 1C倍率首次充电比容量为2282. 2m A·h·g^-1,循环100次后充电比容量保持率为92. 5%,在5C倍率下首次充电比容量达到624. 6 mA·h·g^-1.该复合材料在-10℃,0.1C倍率下充电比容量为1128. 2 mA·h·g^-1,在55℃,0. 1C倍率下首次充电比容量达到2060. 5 mA·h·g^-1,表现出较好的电化学性能. 展开更多
关键词 红磷 活性碳 N掺杂 沉积法 锂离子电池
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LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料的电化学与热稳定性改善 被引量:1
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作者 李婧霞 赵煜娟 +2 位作者 金玉红 吕志 徐涛 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第10期1584-1587,1600,共5页
锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)面临着成本和安全稳定性挑战,为了降低成本,提高NCA的电化学与热稳定性能,加入LiMn2O4(LMO)和LiFePO4(LFP)制备成混合正极材料LMO/LFP/NCA。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了材料... 锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)面临着成本和安全稳定性挑战,为了降低成本,提高NCA的电化学与热稳定性能,加入LiMn2O4(LMO)和LiFePO4(LFP)制备成混合正极材料LMO/LFP/NCA。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,采用恒流充放电和电化学阻抗谱(EIS)测试电化学性能,使用差示扫描量热仪(DSC)测试了热稳定性。结果表明:简单物理混合后,NCA颗粒形貌保持完整,小颗粒的LMO和LFP材料均匀地分散在NCA二次颗粒表面和NCA颗粒之间的空隙中。所制备的混合正极材料LMO/LFP/NCA在45℃下循环50圈容量保持率为81.2%,明显优于单组分NCA材料(70.3%),热稳定性提高了16℃。说明LMO和LFP的加入,可以改善NCA正极材料的循环性能与热稳定性。 展开更多
关键词 锂离子电池 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 热稳定性 循环稳定性 低成本
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CTAB辅助水热合成高镍三元材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)及其高低温性能研究
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作者 张会双 高延晓 +3 位作者 王秋娴 李向南 刘文凤 杨书廷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期819-826,共8页
以醋酸盐为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,通过水热合成-高温烧结的方法制备高镍三元正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2).结果表明,适量分散剂CTAB的加入可有效调节材料的颗粒形貌尺寸,降低锂镍混排,改善材料的电化... 以醋酸盐为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,通过水热合成-高温烧结的方法制备高镍三元正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2).结果表明,适量分散剂CTAB的加入可有效调节材料的颗粒形貌尺寸,降低锂镍混排,改善材料的电化学性能.加入2%(质量分数)CTAB时,制备的电池材料具有完整有序的层状结构,且颗粒均匀分散,具有最佳的循环性能和高低温性能.该材料在室温及倍率1C下循环100次后,容量保持率为88.5%.在‒20,25和55℃条件下及倍率0.1C充放电时,首次放电比容量分别为60.3,168.5和207.2 mA·h/g. 展开更多
关键词 高镍正极材料 水热合成 分散剂 高低温性能
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原位还原固相法合成LiFePO_4/(C+Cu)及性能研究
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作者 李向南 张会双 +2 位作者 尹艳红 曲海莹 杨书廷 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期950-953,共4页
以CuO为铜源,葡萄糖为碳源采用原位还原固相法合成LiFePO_4/(C+Cu)材料。采用XRD、SEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:添加10%的葡萄糖合成的... 以CuO为铜源,葡萄糖为碳源采用原位还原固相法合成LiFePO_4/(C+Cu)材料。采用XRD、SEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:添加10%的葡萄糖合成的LiFePO_4/(C+Cu)展示出较好的电化学性能,尤其是低温性能。25℃,0.1C下首次放电比容量高达151.1 m Ah/g,-20℃时0.1C首次放电比容量107.6 mAh/g,为25℃相应倍率放电比容量的71.2%。 展开更多
关键词 LiFePO4/(C+Cu) 铜碳共包覆 低温性能 锂离子电池
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导电聚合物膜修饰的锂硫电池及其性能研究 被引量:2
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作者 张会双 李向南 +2 位作者 田栓宝 董红玉 杨书廷 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1646-1648,共3页
首次从电池工艺的角度考察聚吡咯(PPy)导电聚合物膜对锂硫电池电性能的影响。主要采用真空蒸镀-化学氧化法在锂硫电池复合正极材料正极片表面生成聚吡咯(PPy)导电聚合物膜,通过SEM、傅里叶红外线光谱分析仪(FTIR)分析确定了锂硫电池复... 首次从电池工艺的角度考察聚吡咯(PPy)导电聚合物膜对锂硫电池电性能的影响。主要采用真空蒸镀-化学氧化法在锂硫电池复合正极材料正极片表面生成聚吡咯(PPy)导电聚合物膜,通过SEM、傅里叶红外线光谱分析仪(FTIR)分析确定了锂硫电池复合正极材料正极片表面导电聚合物膜的存在。由该聚吡咯(PPy)导电聚合物膜修饰的正极片与未修饰的正极片分别组装成扣式锂硫电池进行电性能测试,发现:经导电聚合物膜修饰正极片组装电池与未修饰正极片组装电池相比充放电平台平稳,极化小,循环稳定性好。 展开更多
关键词 真空蒸镀-化学氧化法 锂硫电池 导电聚合物膜
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