【摘 要】
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最近的研究结果表明负极材料的表面结构对其电化学性能具有明显的影响.我们在这里讲述该方面的最新进展.负极材料包括碳材料和非碳材料.碳材料的改性方法主要有轻微氧化法、沉积金属或金属氧化物、包覆其它碳材料和包覆聚合物等.通过这些改性,碳材料的表面结构得到了改进,电化学性能能够得到明显提高.非碳负极材料则主要是形成在外面形成碳壳结构,得到具有新型电化学性能的复合负极材料.然而,还有许多表面科学问题有待于进
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最近的研究结果表明负极材料的表面结构对其电化学性能具有明显的影响.我们在这里讲述该方面的最新进展.负极材料包括碳材料和非碳材料.碳材料的改性方法主要有轻微氧化法、沉积金属或金属氧化物、包覆其它碳材料和包覆聚合物等.通过这些改性,碳材料的表面结构得到了改进,电化学性能能够得到明显提高.非碳负极材料则主要是形成在外面形成碳壳结构,得到具有新型电化学性能的复合负极材料.然而,还有许多表面科学问题有待于进一步探讨,例如表面包覆层的作用机理和不同包覆材料的作用.另外,对于负极材料表面改性的一些新方向也进行了说明.
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本文用化学共沉淀的方法合成了内掺1﹪钇的球型Ni(OH)并对它的高温性能进行了深入的研究.研究发现,在高温下内掺1﹪钇的球型Ni(OH)的放电比容量比普通球型Ni(OH)要高出很多,具有明显优良的高温性能.本文还通过循环伏安法和粉末微电极技术对其机理进行了研究,研究发现元素钇可以提高镍电极上的氧气析出过电位.
采用脉冲激光沉积的方法在不锈钢基片制备MnN薄膜.采用X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)分别对MnN薄膜的表面形貌和锂化前后的结构进行了表征.电化学测试表明该薄膜电极具有一定的电化学性能,首次放电容量为420mAh/g,第一次不可逆容量损失约为50﹪.
基于成本、体积、重量和性能方面的综合优势,锂离子电池技术已成为油电混合汽车和燃料电池混合电动汽车发展的核心动力.目前,锰酸锂以其高倍率性能、安全性能和成本已成为混合电动汽车用高功率锂离子电池的首选材料.我们发展出一种新型低成本的表面修饰方法大幅提高了其高温稳定性并进一步提高了其大倍率放电性能.基于新型锰酸锂正极材料的高功率锂离子电池表现出优异的安全特性,50﹪SOC下其比功率可达到1500W/Kg
采用脉冲激光沉积结合高温退火的方法在不锈钢基片上制备了LiFePO薄膜电极.XRD谱图显示650℃退火后制得的是具有橄榄石结构的LiFePO薄膜.充放电测试表明LiFePO薄膜具有3.45/3.40V的充放电平台,与LiFePO粉体材料相当.首次放电容量约为28mAh/g.
GGA(Generalized Gradient Approximation)方法对菱方LiMnO(空间群为R-3m)电子结构的研究显示它在基态下是带隙为1.14eV左右的半导体.Mulliken密度结合部分态密度图的分析表明Li原子已被安全离化成了Li但Mn和O之间存在较强的共价相互作用.Mn-O键的共价性主要来源于填充有电子的Mn-3d和O-2p轨道在-8eV到-2eV间存在的变化,也使Li的
锂钒氧化物LiVO是一种非常有应用前景的锂离子蓄电池正极材料.本文采用传统的高温固相法合成了Ti、Fe、Ni、Co四种过渡金属元素的部分取代LiVO中的钒掺杂产物LiMVO,研究了掺杂元素及掺杂量对其电化学性能的影响.结果表明这四种元素的掺杂没有提高其放电电压平台,降低了其比容量,但掺杂对其循环性能没有明显影响.
本文以LiOH·HO、NiO、CoO和Al(OH)为原料,采用固相反应法合成Co-Al共掺杂的LiNiO化合物LiNiCoAlO,并进一步用TG-DTA、XRD、SEM和电化学测试等实验手段对材料的结构与电化学特性进行表征.结果表明Co-Al共掺杂能改善该材料的综合性能;掺杂量x=0.05时,LiNiCoAlO的首次放电容量达178.2mAh/g,20次循环之后容量还保持168.2mAh/g,容量
以晶态VO(c-VO)为原料,采用熔融淬冷法成功制取了VO干凝胶(VXG)薄膜电极,研究了该电极EIS的基本形状及其随电位的变化,并用等效电路拟合了不同电位下的EIS,同时系统地测试分析了与电极材料性质和电极荷电状态相联系的一些参数.此外,该等效电路还较好地解释了实验结果,这也证明了等效电路的正确性.
本文报道了MgSi分别与CNTs和CMS复合后用作锂离子电池阳极材料.我们通过机械合金退火法制备了纯净的MgSi.MgSi分别与含10wt﹪,20wt﹪,30wt﹪,40wt﹪,50wt﹪,60wt﹪CNTs及CMS通过球磨方法复合,得到最佳的配比,通过XRD和SEM技术表征了材料的结构及形貌,并对复合材料进行了电化学性能的研究.
作为锂离子电池新型正极材料的正交晶系橄榄石型LiFePO4兼具其他正极材料的优点,特别是其价格低廉,无毒,热稳定性好,对环境无污染等更使它成为最有潜力的正极材料之一.通过XRD、SEM、TEM对其形貌及结构进行分析,并进行充放电循环测试,研究掺杂对其电化学性能的影响.