国家自然科学基金(51274002) 作品数:7 被引量:14 H指数:3 相关作者: 伊廷锋 诸荣孙 朱彦荣 谢颖 沈浩宇 更多>> 相关机构: 安徽工业大学 哈尔滨工业大学 黑龙江大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 浙江省博士后科研项目择优资助项目 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 化学工程 更多>>
锂离子电池新型LiFeSO_4F正极材料的研究进展 被引量:2 2015年 与LiFePO_4材料相比,LiFeSO_4F正极材料理论上具有更稳定的结构、更高的电压平台和离子电导率,有望成为动力锂离子电池的热门正极材料,具有更好的应用前景。介绍了LiFeSO_4F正极材料的结构,综述了近年来LiFeSO_4F正极材料的合成及掺杂改性方面的研究进展,重点对LiFeSO_4F正极材料的制备方法和掺杂进行了总结和探讨,并对LiFeSO_4F正极材料的发展前景进行了展望。 伊廷锋 李紫宇 陈宾 谢颖 诸荣孙关键词:锂离子电池 正极材料 Mn^(2+)掺杂对LiFePO_4正极材料结构、性能及嵌锂动力学的影响 被引量:4 2013年 为了改善橄榄石型LiFePO4正极材料的性能,采用高温固相法合成了Mn掺杂的LiMnxFe1-xPO4(x=0,0.10,0.25,0.40,0.50)材料.采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、充放电测试、循环伏安和电化学阻抗谱研究了材料的结构、电化学性能和锂离子嵌脱动力学.结果表明,锰掺杂的LiFePO4样品颗粒分布比较均匀,具有较小的平均粒径和窄的粒度分布,LiMnxFe1-xPO4是纯相的橄榄石结构.在不同倍率下,LiMn0.4Fe0.6PO4具有最高的放电容量和最好的动力学性能.Mn的掺杂提高了LiFePO4材料的可逆性、锂离子扩散系数和放电容量,减小了电荷转移电阻,进而提高了其动力学性能. 伊廷锋 朱彦荣 沈浩宇 马永泉 左朋建 诸荣孙关键词:正极材料 动力学性能 Mo^(6+)掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料脱锂动力学的影响 2015年 采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4及其掺杂材料LiMn1.4Ni0.55Mo0.05O4,并采用电化学阻抗(EIS)研究了材料充电态的锂离子嵌脱动力学。结果表明,Mo的掺杂降低了LiNi0.5Mn1.5O4材料的电荷转移电阻,提高了其电导率,进而提高了其动力学性能。Mo掺杂减小LiNi0.5Mn1.5O4材料的SEI膜厚度,有利于锂离子的可逆脱嵌,进而提高了其电化学性能。LiNi0.5Mn1.5O4及其掺杂材料LiMn1.4Ni0.55Mo0.05O4的界面电容(Cdl)值差别不大,说明Mo掺杂后,并没有影响电极材料的表面积或形貌。 朱彦荣 张瑞 李紫宇 郝国栋 周安娜 诸荣孙 伊廷锋关键词:正极材料 LINI0.5MN1.5O4 动力学性能 锂离子电池LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F正极材料的电子结构 2017年 采用密度泛函理论平面波赝势的方法,计算了LiFeSO_4F和LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F正极材料的电子结构。计算结果表明:当锂嵌入材料后,S、O和F的原子布居变化较小,电子主要填充在过渡金属的3d轨道,导致过渡金属被还原,成为电化学反应的活性中心。在嵌锂态中,锂和氧(氟)之间形成了离子键,而过渡金属(Ti和Fe)与氧(氟)之间则形成了共价键,S-O键的共价性最强。态密度的计算结果则表明:Ti和Fe均保持高自旋排列结构;LiFeSO_4F的两个自旋通道的带隙分别为2.88和2.29 e V,其导电性很差;Ti掺杂使体系的带隙消失,显著地提高了正极材料的导电性;LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F系统中Ti-O和Ti-F键均比纯相中的Fe-O和Fe-F键的共价性更强,因此Ti掺杂材料具有更好的结构稳定性。 陶伟 黄云 伊廷锋 谢颖关键词:锂离子电池 正极材料 电子结构 密度泛函 锂离子电池正极材料LiMnPO4的电子结构 被引量:4 2013年 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,计算了锂离子电池LiMnPO4正极材料的电子结构。计算结果表明:当Li+嵌入体系后,O和P的原子布居变化较小,电子向金属原子的转移明显得到加强。Li+和O2-有弱相互作用,当Li+离子脱出以后,氧原子所得到的电子数减小,导致布居减小。锂是以离子形式存在的于LiMnPO4正极材料中。在LiMnPO4和MnPO4体系中,Mn原子具有磁性,其磁矩分别为4.78μB和3.84μB,其余原子磁性近似为0。氧为负离子,带负电荷,而P和Mn则为正离子。O2p与P3s、P3p轨道发生有效重叠,并形成共价键,Mn3d和O2p之间能够有效地发生重叠并形成共价键。在放电过程中有电子从外电路进入正极,大部分电子所带电荷分布在Mn原子上。 朱彦荣 谢颖 伊廷锋 曾媛苑 诸荣孙关键词:锂离子电池 正极材料 LIMNPO4 电子结构 密度泛函 提高富锂低钴的Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(0≤x≤0.08)正极材料的电化学性能(英文) 被引量:2 2016年 本文采用溶胶凝胶法成功合成了层状Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(0≤x≤0.08)正极材料.XRD及其精细结果表明,所有的材料均具有典型的α-NaFeO_2结构,属于R-3m空间群.Al掺杂后的材料晶胞参数a值几乎不变,但是c值和晶胞体积略微减小.SEM和HRTEM证明了所有样品均具有200–300 nm的均一粒径和光滑的表面.EDS谱图说明Al已经成功地进入了Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_0.08O_2正极材料的晶格.CV和EIS说明适量的Al掺杂有利于锂离子的可逆脱嵌,减小了材料的电化学极化和电荷转移电阻.在所有样品中,Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(x=0.05)展示了最小的电荷转移电阻和最高的锂离子扩散系数.电化学性能测试表明,少量Al掺杂的富锂电极具有比纯样更高的放电容量,特别是Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(x=0.05)样品具有比其他样品更高的倍率容量和更好的快速充放电性能.55°C时,Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(x=0.05)展示了比纯样更高的放电容量.高的倍率容量、好的高倍率循环稳定性以及优秀的高温性能使得低钴Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08-x)Al_xO_2(x=0.05)材料成为下一代锂离子电池颇具前景的选择. 伊廷锋 韩啸 杨双瑗 朱彦荣关键词:LITHIUM-ION CYCLING PERFORMANCE PERFORMANCE 磨碎碳纤维添加剂对阀控铅酸电池低温性能的影响 被引量:3 2014年 分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和充放电测试研究了磨碎碳纤维添加剂对阀控铅酸(VRLA)蓄电池低温性能的影响。结果表明,在正极铅膏中添加适量的碳纤维能够延长蓄电池的循环寿命,提高蓄电池的低温放电性能,但是会稍微减弱其低温充电接受能力。XRD图谱表明,碳纤维能够提高正极生板中Pb O的含量,并且减少熟板中的杂质。SEM图表明碳纤维能够细化正极板颗粒,并使其粒径分布更为均匀。 任晴晴 张凯 张凯 沈浩宇 刘孝伟 沈浩宇关键词:阀控铅酸电池 添加剂 碳纤维