广东省自然科学基金(8151806001000028)
- 作品数：6 被引量：30H指数：4
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- 相关机构：深圳大学广西大学哈尔滨工业大学更多>>
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- 相关领域：电气工程理学更多>>
- Nb掺杂LiFePO_4电子结构的第一性原理研究被引量：5
- 2013年
- 采用基于DFT的第一性原理方法,研究Nb掺杂LiFePO4锂离子电池正极材料的电子结构,并进行能带结构、电子态密度、布居和差分电荷密度性质等分析。结果表明:Nb掺杂后体系结构稳定,带隙降低,由于Nbd轨道电子的作用,使费米面附近能带数增加,更有利于电子传递,使电子电导率增加,充放电速率提高;Li-O键键长明显变大,有利于Li离子的扩散。虽然掺杂量大,带隙下降多,但会影响Li离子的扩散,尤其是在Li位掺杂时。综合考虑掺杂量不需要太大。
- 张培新张冬云黄磊惠文彬魏群宋申华
- 关键词：LIFEPO4掺杂态密度
- 碳包覆LiFePO_4的结构与性能研究被引量：9
- 2011年
- 为了研究碳包覆对LiFePO4结构的影响,以柠檬酸为碳源,采用机械活化-高温固相法,合成了不同碳包覆量的LiFePO4/C复合正极材料.通过XRD、SEM、BET、HRTEM、选区电子衍射(SAED)、交流阻抗谱(ACI)和恒电流充放电等现代分析方法,全面研究了碳包覆量不同时,LiFePO4/C复合正极材料的结构、形貌和电化学性能,并对C包覆对结构影响的成因进行了分析.结果表明,柠檬酸高温分解后生成无定形碳非晶物质,在LiFePO4颗粒表面包覆形成一种网络结构,抑制了颗粒的生长;C包覆影响了晶体的生长方向和微观结构,LiFePO4/C的优势生长为[121]方向;交流阻抗分析表明包覆后锂离子扩散系数比未改性的LiFePO4提高了两个数量级,且各项阻抗值均降低,从而提高了材料的离子及电子电导性、放电性能和循环性能.
- 张冬云张培新林木崇刘琨袁秋华许启明罗仲宽任祥忠
- 关键词：锂离子电池正极材料LIFEPO4碳包覆
- 柠檬酸包覆合成LiFePO4／C工艺的优化被引量：4
- 2009年
- 以柠檬酸为碳源,采用机械液相球磨与高温固相烧结相结合制备了LiFePO4/C复合材料,考察了烧结温度、烧结时间、柠檬酸用量、球磨时间等工艺条件对LiFePO4/C材料性能的影响。采用XRD、SEM和恒电流充放电等手段对该材料进行结构表征和电化学性能测试。结果表明,合成LiFePO4/C复合正极材料的适宜工艺为,球磨时间10h,烧结温度600℃,烧结时间18h,柠檬酸用量10%,气体流量0.6L/min。在优化工艺条件下制备的LiFePO4/C复合正极材料首次放电容量可达到146.2mAh/g。
- 张冬云袁秋华张培新黄小倩许启明任祥忠刘剑洪
- 关键词：正极材料LIFEPO4固相法碳包覆
- 镍镁掺杂LiFePO_4的电子结构被引量：8
- 2012年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究锂离子电池正极材料LiFePO4掺杂Ni和Mg的电子结构。结果表明:Ni氧化物的电子结构和能量性质受d轨道中电子影响,用于掺杂改性时,结构稳定,带隙降低使电子电导率增加,充放电速率提高;Mg掺杂改性时,当掺杂在Li位时,带隙和总能均降低,同时Li离子的扩散运动也提高,有利于改性,而在Fe位掺杂时,费米面附近Fe-d轨道中电子影响能带,使带隙增加,不利于电子电导,键的布居分析也表明Li—O共价性增强,不利于离子扩散,即不利于改性。因此,通过掺杂可对LiFePO4的微观结构产生影响,从而影响其电化学性能,但这种微观结构主要受d轨道中电子运动对费米面附近能带的影响,而与掺杂离子的化合价和半径无关。
- 张冬云张培新宋申华惠文彬黄磊任祥忠
- 关键词：LIFEPO4镍掺杂电子结构第一性原理
- 磷酸铁锂锂离子电池制备工艺的优化(英文)被引量：1
- 2010年
- 采用固相法合成磷酸铁锂锂离子电池正极材料。X射线衍射分析(XRD)显示合成的样品具有橄榄石晶型结构。扫描电镜(SEM)结果显示LiFePO4的大小在0.5～2.5μm,并且形状不规则。通过电化学测试研究了不同物料配比和涂膜厚度对LiFePO4电化学性能的影响。结果显示:当物料配比为85:10:5、涂膜厚度为200μm时,以LiFePO4为正极的电池在0.1C下首次放电比容量为134.8mAh/g。从循环伏安测试(CV)发现,优化后的样品对于Li+的脱出与嵌入具有很好的可逆性,这一性能同样被交流阻抗分析(AC)所证实。
- 任祥忠李溪张培新刘剑洪张黔玲罗仲宽
- 关键词：磷酸铁锂锂离子电池固相法电化学性能
- Zr^(4+)掺杂对LiFePO_4电化学性能及微观缺陷的影响被引量：3
- 2010年
- 通过高温固相法合成了掺杂Zr4+的正极材料Li1-xZrxFePO4(x=0、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电、交流阻抗(ACI)和正电子湮没寿命谱(PALS)等分析测试技术对掺杂材料的晶体结构、形貌、电化学性能和微观缺陷进行研究。结果表明,在整个掺杂范围内,所有样品都具有单一的橄榄石结构,且样品表面形貌和颗粒尺寸的变化较小;掺杂系列样品中,Li0.99Zr0.01FePO4具有最好的电化学性能,在0.1C充放电倍率下,首次放电比容量达到141.6mAh/g,高于未掺杂的LiFePO4的容量107.4mAh/g,经30次循环后Li0.99Zr0.01FePO4的容量保持率为75.8%。交流阻抗谱研究表明,掺杂Zr4+使锂离子脱嵌过程中电荷转移反应的阻抗明显减小;正电子湮没寿命谱研究表明掺杂Zr4+可以在样品晶格内部产生空位缺陷,使正电子湮没寿命增加,从而提高材料电导率。
- 张培新林木崇张冬云袁秋华任祥忠
- 关键词：磷酸铁锂正极材料离子掺杂
