国家自然科学基金(50002015) 作品数:14 被引量:35 H指数:4 相关作者: 李志友 周科朝 曹笃盟 张晓泳 曲选辉 更多>> 相关机构: 中南大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 一般工业技术 理学 金属学及工艺 更多>>
锂离子电池正极材料热稳定性研究进展 被引量:6 2003年 综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCoO_2、LiNiO_2、LiMn_2O_4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。 曹笃盟 李志友 周科朝关键词:锂离子电池 正极材料 热稳定性 晶体结构 电解质 热电池用锂钒氧化物正极材料的放电模式 被引量:4 2008年 合成V2O5-V2O3-Li2O体系的3种化合物LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2,并以其作为热电池正极活性物质、锂硼合金为负极、LiCl-KCl为电解质进行500℃、100 mA/cm2的放电实验,研究该正极活性物质在放电中的物相转变过程,同时对V2O5、β-Li0.3V2O5、VnO2n+1和VnO2n?1的放电反应进行分析。结果表明,LiV3O8、γ-LiV2O5和VO2均进行分解式放电反应,生成LiV2O5、Li3VO4、V2O3和LiVO2等物相。分析认为V2O5和β-Li0.3V2O5可能出现嵌入反应直至转变为γ-LiV2O5,再由γ-LiV2O5进行放电,VnO2n+1和VnO2n?1放电最终也将生成Li3VO4和V2O3。γ-LiV2O5和VO2放电过程中V4+歧化反应产生Li3VO4相和V2O3相,Li3VO4相较差的电子导电性使正极材料失去快速放电能力。 李志友 曹笃盟 周科朝关键词:钒氧化物 锂钒氧化物 正极 热电池 熔盐合成技术制备片状(Sr,Ba)TiO_3晶粒 被引量:6 2007年 以KCl为助熔剂,采用熔盐合成技术制备片状(Sr,Ba)TiO3晶粒,研究不同前驱体及反应方式对产物相组成和形貌的影响。结果表明:BaO与片状SrTiO3反应可获得以(Sr,Ba)TiO3为主相的产物,产物相在SrTiO3表面无规则析出且非取向长大,经烧结后形成片状多晶团聚体;片状Sr3Ti2O7与BaO和TiO2反应所得产物也以(Sr,Ba)TiO3为主,同时生成少量(Sr,Ba)3Ti2O7相,产物中除片状(Sr,Ba)TiO3晶粒外,还通过Sr2+置换由BaO与TiO2反应所得块状BaTiO3晶粒中的Ba2+、以及反应物溶解?反应?析出生成许多块状和无规则状小晶粒;对于两步合成工艺,Sr3Ti2O7先与BaO反应可得到片状(Sr,Ba)3Ti2O7,与TiO2二次反应后得到片状(Sr,Ba)TiO3晶粒;由于此方式没有生成块状BaTiO3这一过程,产物中非片状晶粒数量大幅度减少。 张晓泳 周科朝 李志友 侯俊峰Li_(1+x)V_(3-y)MyO_8(M=Mo,P)高温阴极放电性能的研究 被引量:2 2005年 采用固相反应法制备了Li1+xV3-yMyO8(M=Mo,P;0≤y≤0.4),研究了不同Mo和P含量对Li1+xV3O8相的影响,并首次对其进行了高温阴极放电性能的研究。结果表明:Mo和P掺杂量分别为y≤0.2和y<0.2时可获得纯Li1+xV3O8相;Mo掺杂使Li1+xV3O8峰值电压提高0.3V,比容量提高25%,嵌入的Li+量最高可达x=3.8;P掺杂(y≤0.20)对Li1+xV3O8的峰值电压和比容量影响较小。化学嵌锂实验也证实掺杂后的材料具有更快的Li+嵌入速度。 曹笃盟 李志友 周科朝关键词:热电池 比容量 掺杂Mo对Li_(1+x)V_3O_8物相和高温阴极放电性能的影响 被引量:7 2005年 利用固相反应法制备Li1+xV3-yMoyO8(0≤y≤0.6)并对其进行了500℃和550℃时的放电性能测试。采用X射线衍射测定掺杂Mo对Li1+xV3O8物相的影响,用电子扫描电镜观察粉末的形貌,用函数记录仪记录电压随时间的变化。研究结果表明:当y>0.2时,物相为Li1+xV3O8和V2O5;当y≤0.2时,物相为Li1+xV3O8;掺杂Mo后的粉末形貌基本不发生变化;当放电电流密度为100 mA/cm2,终止电压为1.8 V时,Mo的掺杂使Li1+xV3O8在500℃的最高电压提高约0.3 V,比容量提高约300 A.s/g;550℃时嵌入Li+的量最多可达x=3.8,接近Li1+xV3O8嵌锂量的理论值x=4。 曹笃盟 李志友 周科朝关键词:热电池 锂离子电池正极材料热稳定性研究进展 被引量:3 2003年 综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。 曹笃盟 李志友 周科朝关键词:锂离子电池 热稳定性 正极材料 Soft-chemical synthesis and high-temperature electrochemical characteristics of VO_2 2006年 VO2 powder was synthesized by a new soft-chemical method using formaldehyde as a reductant. The influences of pyrolysis temperature and time on the phase and morphology of grains were investigated by using thermal gravimeter/differential thermal analysis(TG/DTA), X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy and scanning electron microscope(SEM). The positive electrode discharge performances of Li-B/LiCl-KCl/VO2 thermal battery at 500 ℃ were studied. The results show that the product is mainly non-crystal when the precursor of VO2 is heated below 300 ℃. VO2(B) appears and transits into VO2(R) irreversibly as the heating temperature rises. The open-circle voltage of VO2 is 2.6 V (vs Li-B), and the initial discharge voltage of 100 mA/cm2 at 500 ℃ is 2.52 V. The specific capacities of 100 mA/cm2 and 200 mA/cm2 at cut-off voltage of 1.4 V are 449 A·s/g and 539 A·s/g, respectively. 周科朝 曹笃盟 李志友关键词:电化学性能 热电池 二氧化钒粉末的合成技术(英文) 被引量:3 2006年 迄今为止VO2一共有6种晶型,包括VO2(A),VO2(B),VO2(C),VO2(M)和VO2(R)等.尽管目前发展了众多不同的技术方法制备VO2薄膜,但是很少有制备VO2超细粉末的简便方法。本文结合作者的研究工作,综述了二氧化钒粉末的合成技术,如:传统的固相方法、热解法、软化学方法、水热法、溶胶-凝胶法和激光诱导气相沉积法等,比较了各种技术的优缺点并提出了将来有关合成技术可能的研究方向。 李志友 曹笃盟 周科朝关键词:合成技术 过量PbO对TGG法制备0.675PMN-0.325PT织构陶瓷的影响 被引量:1 2008年 以0.675PMN-0.325PT反应原料为基体,<001>取向的片状SrTiO3为模板,利用模板晶粒生长技术在较低的温度下制备出具有一定取向度的0.675PMN-0.325PT多晶织构陶瓷。研究了烧结过程中基体晶粒自身长大和模板外延生长情况以及PbO添加量对织构组织形成的影响。结果表明:增加PbO含量可加快基体晶粒溶解-析出过程,促进基体晶粒的长大;同时液相含量的增加还有利于模板的外延生长以及织构组织的形成;与以PMNT为基体相比,以反应原料为基体可大幅度降低烧结温度;添加3%过量PbO后,在1 000℃保温2 h后即可获得取向度为40%的PMN-PT多晶织构陶瓷。 文佳 周科朝 李志友 张晓泳嵌入式化合物嵌锂电压的统计热力学 2002年 根据化合物单相嵌锂时的晶体结构和嵌锂能的变化特征,采用热力学和统计物理的分析方法,推导了任意嵌入式化合物的嵌锂电压的表达式。对该式中各参数的分析表明:嵌锂电压主要取决于空位嵌锂能,嵌锂过程中的组态熵的变化对电压的贡献较小;已嵌入的锂离子及其邻近阳离子的还原所导致的嵌锂能的变化是影响电压平稳性的关键因素。 李志友 黄伯云 刘志坚 曲选辉关键词:电压