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5v正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4-x)F_x(x=0,0.1)的流变相法制备与表征

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精细化工 2010年第2期27卷 112-116页

作者：熊利芝孔丽娜梁凯何则强吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000 中南大学化学化工学院湖南长沙410083 湘潭大学化学化工学院湖南湘潭411105

采用流变相法结合高温热处理制备LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0,0.1)。用X射线衍射、扫描电镜和电化学测试等手段对合成材料进行了表征。结果表明,F的掺入抑制了LiNi0.5Mn1.5O4颗粒长大,增强了Li+在固相中的扩散能力,改善了电极与电解质溶液... 详细信息

采用流变相法结合高温热处理制备LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0,0.1)。用X射线衍射、扫描电镜和电化学测试等手段对合成材料进行了表征。结果表明,F的掺入抑制了LiNi0.5Mn1.5O4颗粒长大,增强了Li+在固相中的扩散能力,改善了电极与电解质溶液之间的界面性质,有效地提高了LiNi0.5Mn1.5O4的循环性能和倍率性能。0.2C放电时LiNi0.5Mn1.5O3.9F0.1的首次放电容量达到147.8mA.h/g,经80次循环后平均每次循环的容量衰减仅为0.0068%。而0.5C和2.0C放电时首次放电容量达到0.2C放电时的94.2%和83.8%。

关键词： LiNi0.5Mn1.5O4 氟掺杂 5v正极材料流变相法功能材料

5v正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4-x)F_x的高温固相法制备与表征

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化工新型材料 2013年第1期41卷 94-96页

作者：罗晶李建刚李建军何向明北京化工大学化学工程学院北京100029 北京石油化工学院应用化学系北京102617 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

通过高温固相法合成了5v正极材料LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0、0.025、0.05、0.075和0.1),采用XRD、SEM、电化学阻抗谱(EIS)及充放电测试探讨了煅烧温度与F掺杂量对产品结构与性能的影响。XRD与SEM分析结果表明,产品相纯度、晶粒发育、颗粒... 详细信息

通过高温固相法合成了5v正极材料LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0、0.025、0.05、0.075和0.1),采用XRD、SEM、电化学阻抗谱(EIS)及充放电测试探讨了煅烧温度与F掺杂量对产品结构与性能的影响。XRD与SEM分析结果表明,产品相纯度、晶粒发育、颗粒形貌大小主要受煅烧温度与F掺杂量的影响。掺杂量x为0.05～0.075,且煅烧温度为850℃时,所制产品为纯尖晶石相,晶粒发育完善,粒径大小适中且分布均匀。电化学测试结果显示,所有样品都表现出较好的循环稳定性,但F掺杂提高了LiNi0.5Mn1.5O4的容量与倍率特性。其中,F掺杂量x=0.05的样品具有最小的膜阻抗和电荷传递阻抗,表现出较高的容量与最佳的高倍率性能,其0.2C放电容量为128.5mAh.g-1,循环40周后其2C容量仍达0.2C容量的93.8%。未掺杂样2C容量只有0.2C容量的71.8%。

关键词：锂离子电池 5v正极材料 LiNi0 5Mn1 5O4 F掺杂

不同锂过量和镍过量对5v正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4性能的影响

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电子元件与材料 2011年第9期30卷 31-35页

作者：张真王超张峥向小春刘兴泉电子科技大学微电子与固体电子学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

采用柠檬酸络合自蔓延燃烧方法制备了5 v正极材料LiNi0.5Mn1.5O4。分别考察了不同锂过量和镍过量对LiNi0.5Mn1.5O4材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:当焙烧温度为820℃,焙烧时间为12 h,退火温度为600℃,退火时间为24 h时,制... 详细信息

采用柠檬酸络合自蔓延燃烧方法制备了5 v正极材料LiNi0.5Mn1.5O4。分别考察了不同锂过量和镍过量对LiNi0.5Mn1.5O4材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:当焙烧温度为820℃,焙烧时间为12 h,退火温度为600℃,退火时间为24 h时,制备LiNi0.5Mn1.5O4的最佳锂过量为9%(摩尔分数,下同),最佳镍过量为7%,在此条件下所制样品的首次放电比容量达到122.7 mA·hg-1,20次循环后的放电比容量保持率为98.5%,且只存在单一的4.7 v平台。

关键词：锂离子电池 5v正极材料 LiNi0.5Mn1.5O4 柠檬酸络合物自蔓延燃烧合成反应

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锂离子电池5v正极材料的研究进展

材料导报 2014年第S2期 216-221页

作者：张昌春王启岁合肥国轩高科动力能源股份公司

5v高电压正极材料因其较高的能量密度被人们广泛关注及研究。综述了多种锂离子电池高电压正极材料,重点分析了橄榄石结构的LiCoPO4和LiNiPO4、尖晶石型的LiNi0.5Mn1.5O4以及反尖晶石结构的LiNivO4正极材料的研究状况,并评价了高电压正... 详细信息

5v高电压正极材料因其较高的能量密度被人们广泛关注及研究。综述了多种锂离子电池高电压正极材料,重点分析了橄榄石结构的LiCoPO4和LiNiPO4、尖晶石型的LiNi0.5Mn1.5O4以及反尖晶石结构的LiNivO4正极材料的研究状况,并评价了高电压正极材料的未来发展趋势。

关键词：锂离子电池 5v正极材料高电压

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锂离子二次电池5v正极材料的研究进展

化工科技 2007年第6期15卷 52-57页

作者：范未峰刘兴泉中国科学院成都有机化学研究所

综述了近年来有关锂离子二次电池5v高电位正极材料的研究进展,对高电位(>4.5v)正极材料特别是尖晶石类正极材料的放电机理、材料结构和性能之间的关系进行了评述。5v电位可以在非掺杂其它过渡金属离子和掺杂其它过渡金属离子两种条件下... 详细信息

综述了近年来有关锂离子二次电池5v高电位正极材料的研究进展,对高电位(>4.5v)正极材料特别是尖晶石类正极材料的放电机理、材料结构和性能之间的关系进行了评述。5v电位可以在非掺杂其它过渡金属离子和掺杂其它过渡金属离子两种条件下产生,与此对应的氧化还原电对种类有所不同;表现出的电化学性能也有所不同。性能优良的材料的得到不但取决于对掺杂元素的正确选择,同样也取决于适宜的合成路线和制备方法与工艺。

关键词：埋离子电池 5v正极材料尖晶石

高分子络合法制备5v正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4及改性研究

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大众科技 2007年第9期9卷 121-123页

作者：黄振德广西工业职业技术学院广西南宁530001

以聚丙烯酸来络合碳酸盐的方法来制备合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料的结构、微观形貌和电化学性的影响,并针对所制备的单相尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4在大电流0.5... 详细信息

以聚丙烯酸来络合碳酸盐的方法来制备合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料的结构、微观形貌和电化学性的影响,并针对所制备的单相尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4在大电流0.5C下充放电循环性不稳定,进行了掺杂改性,结果共掺杂体LiCo_(0.09)Ni_(0.41)Mn_(1.5)0_(3.85)F_(0.15)初始容量为131mAh/g,15次循环后的容量为130mAh/g,比容量损失仅为0.6%。

关键词：聚丙烯酸络合法锂离子电池 5v正极材料 LiNi0.5Mn1.5O4 Co F掺杂

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锂离子电池5v正极材料的研究进展

材料导报（纳米与新材料专辑） 2014年第2期28卷 216-221页

作者：张昌春王启岁合肥国轩高科动力能源股份公司合肥230011

关键词：锂离子电池 5v正极材料高电压

5v锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4改性研究现状

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材料导报 2007年第6期21卷 35-38,46页

作者：唐致远杨光明王倩天津大学化工学院应用化学系天津300072

近年来,研究人员发现过渡金属掺杂尖晶石材料LiMxMn2-xO4(M=Ni,Co,Cr,Cu,Fe,Al),放电平台可以达到5v左右。在这些材料中,由于LiNi0.5Mn1.5O4具有相对较高的容量,放电平台维持在4.7v,而备受关注。但是LiNi0.5Mn1.5O4仍然存在结构不稳定... 详细信息

近年来,研究人员发现过渡金属掺杂尖晶石材料LiMxMn2-xO4(M=Ni,Co,Cr,Cu,Fe,Al),放电平台可以达到5v左右。在这些材料中,由于LiNi0.5Mn1.5O4具有相对较高的容量,放电平台维持在4.7v,而备受关注。但是LiNi0.5Mn1.5O4仍然存在结构不稳定、容量衰减比较严重等问题,研究人员通过掺杂金属离子或者取代部分氧来提高材料性能,以及通过包覆来减少材料与电解液的接触。综述了近年来为进一步提高LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能而对其进行改性的一些研究成果。

关键词：锂离子电池 5v正极材料尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4容量衰减改性

5v锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4制备及其掺杂改性研究

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5V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4制备及其掺杂改性研究

作者：庞佩佩天津大学

学位级别：硕士

本论文的主要内容有:高温固相法制备了LiNiMnO及Al离子的掺杂改性研究;溶胶凝胶法制备了LiNiMnO及用Cr、F离子掺杂材料的改性研究,并首次研究了Cr-F复合掺杂对LiNiMnO的结构和电化学性能影响。采用XRD、ESEM、激光粒度测试等表征了材料... 详细信息

本论文的主要内容有:高温固相法制备了LiNiMnO及Al离子的掺杂改性研究;溶胶凝胶法制备了LiNiMnO及用Cr、F离子掺杂材料的改性研究,并首次研究了Cr-F复合掺杂对LiNiMnO的结构和电化学性能影响。采用XRD、ESEM、激光粒度测试等表征了材料的结构、表面形貌、粒径等物理性能;用恒流充放电、循环伏安(Cv)、电化学交流阻抗(EIS)等手段对材料电化学性能进行测试。固相法制备的LiNiMnO经XRD分析为尖晶石结构,含有LixNi1-xO杂质峰。在充放电过程中,出现4.0v和4.7v充放电平台。在0.2C下,LiAl-(0.1)NiMnO和LiAl0.1Ni0.4Mn1.5O4的循环性能相当;1C倍率下,LiAl-(0.1)NiMnO比LiAl0.1Ni0.4Mn1.5O4有更优良的电化学循环性能。溶胶凝胶法制备的LiNiMnO为纯相、立方晶系,尖晶石结构。充放电曲线上有明显的4.7v充放电平台,几乎没有4.0v充放电平台,与Cv验证结果一致,4.0v附近只有微小的Mn3+/Mn4+氧化还原峰。为改进材料的电化学性能,溶胶凝胶法制备Cr掺杂的LiNiMnO。样品LiNi0.45Cr0.10Mn1.45O4有最优的电化学性能,Cr掺杂不仅提高了放电容量,也提高材料的大倍率循环性能。Cv结果表明,4.7v附近的氧化还原峰电位差Δφ=0.179v,比未掺杂的样品Δφ=0.209v小,说明Cr掺杂后,极化减小,可逆性增强。F掺杂的LiNiMnOF(x=0.05,0.10,0.2)材料为立方晶系,尖晶石结构,不含杂质相。F掺杂量为0.10的材料具有最优的电化学性能,特别是大倍率充放电循环性能。1C首次放电容量为116.8 mAh/g,100次后为100.7 mAh/g,容量保持率86.2%;2C循环100次后为94.9 mAh/g,容量保持率80.0%。 Cr-F复合掺杂的LiCryNiMnOF材料为立方晶系,尖晶石结构,Fd3m空间点群,没有杂质峰。Cv结果表明,4.7v附近是Ni/Ni氧化还原峰,4v附近存在少量Mn/Mn氧化还原峰,说明材料中含有少量的Mn。样品LiCryNiMnOF(x=0.05,y=0.05)具有最优的电化学性能。0.2C首次放电容量为137.0 mAh/g,循环20次后,放电容量为136.7 mAh/g,容量保持率99.8%;1C首次放电容量为123.1 mAh/g,循环100次后放电容量为112.8 mAh/g,容量保持率91.6%;2C首次放电容量为120.4mAh/g,循环150次后,放电容量104.0 mAh/g,容量保持率86.4%;3C首次放电容量109.5 mAh/g,循环150次后放电容量为91.1 mAh/g,容量保持率83.2%。5v材料是一种很有前景的动力电池正极材料。

关键词： LiNi0.5Mn1.5O4 尖晶石 5v正极材料掺杂