关键词： 纳米SnS/C复合物   锂离子电池   高能球磨法   负极材料  

摘要： 采用高能球磨法制备了纳米SnS/C复合材料,通过XRD、SEM和TEM等结构和形貌实验表明可以通过高能球磨法直接合成SnS纳米颗粒,并实现碳的均匀包覆。恒流充放电实验显示SnS/C复合材料的可逆比容量为1 107m Ah/g,达到理论比容量的97.4%,基本实现可逆的转化反应和合金化反应。这种材料在800 mA/g的电流密度下仍能达到854 m Ah/g的可逆比容量,显示了高的倍率性能。这些优异的电化学性能主要由于通过电化学还原反应生成的纳米Sn具有高的电化学活性。以及生成物Li2S的隔离作用和导电碳网络的缓冲作用,有利于保持材料结构的稳定和电化学反应的可逆进行。这种高性能纳米SnS/C复合材料为高比能锂离子电池的发展提供了可选体系。

关键词： Anode materials Fe3O4@C nanocomposite Hydrothermal method Amorphouscarbon layer  

摘要： Carbon-encapsulated Fe3O4 composites were successfully fabricated via hydrothermal method and ex- amined by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The Fe3O4@C nanocomposite as an anode material with novel structure demonstrated excellent electrochemical performance, with enhanced specific reversible current density of 50 mA/g capacity （950 mAh/g at the after 50 cycles）, remarkable rate capability （more than 650 mAh/g even at the current density of 1,000 mAJg） and good cycle ability with less capacity fading （2.4 % after 50 cycles）. Two factors have been attributed to the ultrahigh electrochemical perfor- mance： Firstly, the 30- to 50-nm spherical structure with a short diffusion pathway and the amorphous carbon layer could not only provide extra space for buffering the volumetric change during the continuous charging-dis- charging but also improve the whole conductivity of the Fe3O4@C nanocomposite electrode; secondly, the syner- gistic effects of Fe304 and carbon could avoid Fe304 direct exposure to the electrolyte and maintain the structural stabilization of Fe3O4@C nanocomposite. It was suggested that the Fe3O4@C nanocomposite could be suitable as analternative anode for lithium-ion batteries with a high ap- plication potential.

关键词： 锂离子电池   纳米复合材料   石墨烯   理论容量   温度窗口   负极材料   储能设备   能量密度   笔记本电脑   电子产品  

摘要： 锂离子电池作为高能量密度的储能设备被广泛的应用于手机,笔记本电脑等便携式电子产品中。而时下引人注目的电动汽车更是以锂离子电池作为主要动力来源。这对锂离子电池的性能提出了更为苛刻的要求：更高的能量密度,更久的使用寿命,更宽的工作温度窗口。而现今商业化的锂离子电池负极材料——石墨,因其较低的理论容量（-370m Ah/g）很难满足这些要求。因此世界各国相应领域的科研工作者都在寻找下一代锂离子电池负极材料。

关键词： 锂电池   CrTiTaO_6负极材料   结构   电化学性能  

摘要： 利用高温固相反应法制备了新型锂电池负极材料CrTiTaO_6.通过X射线衍射技术和电化学性能测试对CrTiTaO_6的微观结构及其电化学性能进行了表征.研究结果表明，该新材料为四方金红石结构，空间群为P42/mnm；电化学性能测试表明，该材料具有良好的比容量和循环性能，在电压范围0～3.0 V内，以16 mA/g 的电流密度，其初始放电比容量达300 mAh/g，20次循环后容量始终保持在52 mAh/g.

关键词： 负极材料   LTO   循环稳定性   导电率   输出功率   理论容量   请参阅   司教   研究成果  

摘要： 日本丰桥科技大学（襎桥技术科学大学）的樱井庸司教授及其研究室开发出具有Ti2Nb10O29（TNO）结构的氧化物,用作锂离子电池负极材料可使导电率提高约1 000倍。一般来说,Li4Ti5O12（LTO）是较为常见且应用广泛的锂离子电池负极材料,其具有高安全性能和优异的循环稳定性,但是它的储锂能力低于石墨。

关键词： 金属有机框架化合物   纳米材料   类石墨烯粒子   氮掺杂   氧化物   多孔结构   锂离子电池  

摘要： 金属有机框架化合物是由有机配体把金属或金属簇连接在一起所形成的一类新型材料。由于它可控的孔道结构和功能的多样性,已经广泛应用于催化、生物成像、气体分离和储存等领域,从而引起了科研工作者的广泛关注。此外,金属有机框架化合物具有较大的比表面积、多孔结构以及大量含碳有机配体,从而已被认为有望成为模板或者前驱物制备多孔纳米材料。本论文主要研究了以不同的金属有机框架化合物纳米粒子作为前驱物制备结构独特的碳基纳米粒子、金属氧化物纳米粒子及它们的复合结构的方法,并对所制备的纳米粒子进行了储锂性能的研究。具体内容如下： 1.理论和实验结果表明,氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮的掺杂量。然而,目前报道应用于锂离子电池负极材料的氮掺杂碳材料的含氮量大约为10wt%,并且,大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性,故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。通过湿化学方法得到的石墨烯材料表面和边缘含有很多羟基、羧基、环氧基等官能团,从而严重阻碍了氮原子在石墨烯边缘掺杂。本章节建立了一种利用高含氮配合物ZIF-8为前驱物在氮气气氛中焙烧一步法制备高氮掺杂的类石墨烯粒子,如800℃制备的样品其氮含量达17.72wt%。制备的氮掺杂类石墨烯作为锂离子电池负极材料时,在电流密度为100mAg-1测试条件下,循环50次后,放电容量保持在2132mA hg-1,高于文献报道的碳基材料的储锂性能。在电流密度为5A g-1测试条件下,充放电循环1000次后,放电容量依然保持在785mAhg-1,表明所制备负极材料具有多次充放电循环稳定性。优异的储锂性能归因于类石墨烯粒子聚集体内含大量孔洞,其边缘富含吡啶、吡咯型氮掺杂原子。 ***203因具有较大的理论比容量被广泛研究应用于锂离子电池负极材料。然而,Fe203电极材料在充放电过程中容易遭受体积膨胀,从而导致负极极化和电极材料导电性变差。因此,Fe203在应用于锂离子电池负极材料时,容量易衰减,作为实际应用需进一步提高它的循环稳定性。本章通过在空气中直接煅烧铁基沸石型咪唑框架化合物(Fe-ZIF),制备了超细Fe203纳米粒子均匀分布在氮掺杂碳球壳层里(Fe2O3@N-C)。这种材料作为锂离子电池负极材料应用时,在电流密度0.1C(1C=1000mAg-1)测试条件下循环50次后,容量依然保持在1573mAh g-1。值得一提的是,电极材料在经受了两次高倍率测试后,继续在大电流密度1C测试条件下循环100次后,容量还能达1142mAh g-1。所表现出优异的电化学性能可以归因于超细Fe203纳米粒子均匀分布在所制备的氮掺杂碳球壳层里。这种复合结构在充放电过程中可以减小电极的极化,有利于电子和锂离子的传输,以及有效地避免Fe203超细纳米粒子的团聚。由于金属有机框架化合物中含有多种多样的有机配体和金属中心离子,这种新颖的制备方法可以扩展应用到制备其它功能纳米复合材料。 ***具有较高的理论容量(755mAhg-1)、相对较低的滞后电压(<0.8V)、成本低以及环境污染小等特点,因而有望应用于锂离子电池负极材料。然而,MnO在充放电循环过程中会遇到体积膨胀和容量急剧衰减等问题,从而严重阻碍了其广泛应用。本章报道了通过煅烧金属有机框架化合物制备超细的MnO纳米晶均匀分布在多孔碳基底里(MnO@C)。这种多孔碳基底不但可以储存锂离子,而且电解质中的离子可以有效地扩散到碳基底内部与MnO纳米晶反应。作为锂离子电池负极材料时,这种MnO@C复合材料在电流密度为100mA g。测试条件下循环100次后,容量依然保持在1221mAh g-1,且具有良好的循环稳定性。这种优异的电化学性能可以归功于MnO纳米晶均匀分布在多孔碳基底这种独特的结构。多孔碳基底在充放电过程中很大程度上改善了电极的导电性,有效地避免了MnO纳米晶的团聚,以及缓解电极材料的体积膨胀。这种合成路线可以扩大到通过煅烧不同金属有机框架化合物制备其它功能材料,应用于不同研究领域。 4.以室温下制备的金属有机框架化合物Mn3[Fe(CN)6]2·nH2O为前驱物,在空气中热分解,成功地制备了Mn1.8Fe1.2O4立方块。所制备的Mn1.8Fe1.2O4多孔立方块保持了Mn3[Fe(CN)6]2·nH2O前驱物的形貌。在空气中煅烧过程中,放出大量的气体分子,如C02和N02,从而所制备的Mn1.8Fe1.2O4立方块具有多孔结构,比表面积为124m2g-。在应用于锂离子电池负极材料时,Mn1.8Fe1.2O4多孔立方块表现出了优异的储锂性能。在电流密度为200mA g。测试条件下充放电循环60次后,容量为827mAhg-1。Mn1.8Fe1.2O4多孔立方块优异的储锂性能可以归为其内部联通的孔道结构以及含有大量的介孔。以合成的

关键词： 碳包覆   Zn2SnO4纳米颗粒   负极材料   锂离子电池  

摘要： 利用Zn2SnO4纳米颗粒和葡萄糖为反应物,通过简单的水热法制备了碳包覆的Zn2SnO4纳米颗粒。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)和拉曼光谱对样品的结构、形貌和性质进行了表征。XRD和SEM结果表明制备了立方尖晶石型Zn2SnO4纳米颗粒。TEM、TG和Raman结果表明制备了碳包覆的Zn2SnO4。电化学性能测试结果表明在200 mA/g的较大电流密度下,碳包覆Zn2SnO4纳米颗粒首次充放电容量分别为1429.2 mAh/g和737.7 mAh/g,库伦效率为51.6%。经过50次循环后放电容量保持374.8 mAh/g,表现出良好的循环性能,优于纯Zn2SnO4纳米颗粒。碳材料的引入抑制电极材料体积膨胀同时提高了其导电性能。

关键词： Li-Cu合金   Li-Cu/LiFePO4电池   SEI膜  

摘要： 从含有LiTFSI和Cu(p-oTs)2的1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和N-甲基吡咯烷酮混合体系中电沉积出了Li-Cu合金。循环伏安测试表明,当Li从Li-Cu合金上溶解后,留下的Cu骨架仍然可以保持稳定。Li-Cu/LiFePO4电池的充放电测试表明当以0.2C的倍率充放电20个循环以后,电池的比容量可稳定保持在138.96 mAh/g。电化学阻抗谱和塔菲尔曲线测试表明在经过四个充放电循环后或者在电解液中浸泡三天以后,在Li-Cu合金表面形成了稳定的SEI膜。

关键词： ZnFe2O4   碳纳米管   金属氧化物   锂离子电池  

摘要： 为了改善锂离子电池负极材料ZnFe2O4导电性差和循环寿命低的缺点,利用溶剂热反应方法制备了ZnFe2O4,并通过复合碳纳米管对ZnFe2O4进行改性。充放电测试结果表明:经过50次充放电后,碳纳米管复合改性后的ZnFe2O4容量保持在860 mA·h·g-1,具有较好的循环稳定性。碳纳米管具有良好的导电性与导热性,改善了ZnFe2O4导电性差的缺点。

关键词： 产业技术路线图   锰酸锂   三元材料   产业链   锂电池负极材料   动力型锂电池   青岛市  

摘要： 综合分析国内外动力型锂电池技术发展趋势、产业发展现状、市场供需情况及发展前景,结合青岛市动力型锂电池产业现状及SWOT分析,确定产业发展目标、发展瓶颈及技术研发需求,绘制产业技术路线图,并提出对策建议。