金属空气电池技术的研究进展

金属空气电池以轻质活性金属为阳极,氧气为阴极,具有容量大、能量密度高、放电平稳的优点,且产物对环境无污染,在新能源领域是极具发展前景的绿色能源技术。目前金属空气电池阳极材料主要有锂、镁、铝、锌等,结合近年来国内外相关研究成果,分别介绍了这几种金属空气电池的关键技术和研究进展,并对未来发展提出了展望。     

金属/空气电池的研究进展

金属/空气电池是以轻质金属作为负极活性物质,以空气中的氧气作为正极活性物质,氧气通过气体扩散电极到达气-液-固三相界面与金属负极反应而放出电能。它具有高比能量、放电电压平稳、低成本、无毒、污染小、结构简单等优点,被认为是未来很有发展和应用前景的新能源。按金属负极种类的不同,目前金属空气电池大致分为4类:锌/空气电池、铝/空气电池、镁/空气电池、锂/空气电池,介绍了这4种电池的研究进展。     

液态金属电池的研究进展

介绍了美国麻省理工学院(MIT)正在研发的液态金属电池,其三液态层体系的独特结构避免了限制传统电池寿命的微观电极退化机制,给予了液态金属电池超长的循环寿命。综述了此类电池的基本原理与优良特性、早期研究以及MIT最新研究现状,指出了影响液态金属电池性能的难题和各类电池成分存在的挑战。未来液态金属电池的研究领域充满机遇,目前锂基体系表现出很有吸引力的性能指标,代表了液态金属电池的研究发展方向。     

硫化物作为储能材料及电催化的研究进展

综述过渡金属硫化物复合材料在制备方法、结构特点、电化学储能和转换等方面的研究进展,包括各种纳米结构,如纳米花、纳米球、纳米片和纳米立方体等.金属硫化物用于锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池和电催化时,具有较好的电化学性能,如循环稳定性和倍率性能好,良好的对析氢反应、析氧反应和二氧化碳还原的电催化活性.展望过渡金属硫化物复合材料作为电池负极材料和催化剂的应用和发展前景.     

空气电池氧电极催化剂的发展及研究现状

随着人们环保意识的增加及开发新能源的迫切需要,空气电池逐渐成为了电池行业的研究热点,而空气电极催化剂是影响空气电池性能的主要因素.详细介绍了金属催化剂、单一氧化物催化剂、复合氧化物催化剂及有机鳖合物催化剂的发展及研究现状.通过总结各种催化剂的优劣性,认为目前空气电池行业急需要寻找廉价高效的新型催化剂.     

国外电动汽车用金属-空气电池

电池是电动车的主要动力,是制约电动车的性能和发展的最主要因素.现在的电池都不能满足电动车的要求.几种新的电池正在发展之中.其中,金属-空气电池显示了突出的优点,很有可能成为未来的电动车用动力.     

废旧锂离子电池中钴的回收

随着锂离子电池在日常生活的应用日益广泛,回收废旧锂离子电池中的金属等材料对于节约资源和保护环境具有重要的意义,特别是用于制备正极材料的金属钴的回收尤为重要。针对锂离子电池中的金属材料钴的回收方法予以总结,主要介绍了物理和化学两种方法,最后针对废旧锂离子电池的资源化再利用的发展提出建议。     

电池用空气电极催化剂的研究进展

空气电极一直是金属空气电池领域研究的热点。介绍了空气电极的结构、工作原理、反应机理以及近年来发展状况、空气电极目前存在的主要问题。重点论述了空气电极氧化还原反应催化剂的研究进展。     

当前化学电源工业发展热点与模式

当前化学电源的发展热点是碱锰电池、密封铅酸电池、金属氢化物镍电池和锂离子电池。本文介绍了这四太热门电池的性能特点、应用领域、市场前景、现状水平和发展趋势。同时还提出了当前化学电源发展模式主要有三种,即欧洲模式、日本模式和中国模式。     

世界上首个完全可充电的锂-二氧化碳电池原型诞生

<正>世界上首个完全可充电的锂-二氧化碳电池原型诞生。锂-二氧化碳电池是1种能量存储系统,其能量密度是普通锂离子电池的7倍以上。伊利诺伊大学(UIC)芝加哥分校的研究人员最先表明锂-二氧化碳电池可以完全充电的方式运行,并且已经成功测试了锂-二氧化碳电池原型,该原型可以完成连续充放电500次,该发现发表在《先进材料》杂志上。传统上,锂-二氧化碳电池放电时会产生碳酸锂和碳,碳酸锂在充电阶段会循环使用,但是碳会积聚在催化剂上,最终导致电池故障。对此,在实验性二氧化碳电池中使用了新材料,以促进碳酸锂和碳的彻底回收。通过使     

钛酸锂电池胀气成分的气相色谱分析

介绍了使用气相色谱仪(GC)对钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))电池的胀气进行量化分析的方法。电解液成分不同的Li_4Ti_5O_(12)软包电池在55℃循环多次后,产生不同程度的胀气。使用标准气体对气相色谱仪进行标定后,再对电池的胀气成分进行量化分析。发现使用碳酸乙烯酯(EC)作为电解液溶剂的主要成分时,CO_2为生成气体的主要成分,其次是H_2和CO。在EC基的电解液中加入硅烷作为添加剂时,CO_2的含量超过90%,而且产气量也大大增加。当使用碳酸丙烯酯(PC)替换EC,并使用添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC)时,产气量大大减少,生成气体的主要成分是H_2和CO_2。经过数百次循环后,放电态的软包电池放置于55℃烘箱存储两个月,生成气体中H2和CO2的含量减少,CO的含量增多。     

富含CO2蒸汽处理后板栅对铅酸蓄电池性能的影响

本文叙述了用富含CO2的蒸汽处理铅酸蓄电池的正、负板栅,在其表面生成了碱式碳酸铅,然后制成动力电池极板并组装成电池。实验数据表明,这种方法可以提高极板的强度,提高成批电池的充电合格率和电池组循环的一致性,有利于延长电池使用寿命和提升电池的综合性能。     

锂离子电池电解液与安全性能

由于锂离子电池使用可燃的有机电解液,因此锂离子电池的安全问题越来越受到人们的关注,这也关系到锂离子电池的进一步发展.从优化电解液的组成和使用特殊溶剂、添加剂等方面论述了电解液与锂离子电池安全性的关系.     

基于气体在线监测的磷酸铁锂储能电池模组过充热失控特性

磷酸铁锂储能电池的热失控预警是其大规模推广应用急需解决的问题。首先分析了磷酸铁锂电池热失控产气机理,以硬壳磷酸铁锂电池模组和软包磷酸铁锂电池模组作为试验对象,分别由32块单体电池4并8串组成和72块软包单体电池6并12串组成,搭建与真实储能舱环境一致的试验平台。通过恒流过充的方式研究硬壳和软包磷酸铁锂电池模组过充至热失控的全过程,并采用可见光摄像头、气体探测器、红外监控系统进行全方位的产气在线监测。试验结果表明:磷酸铁锂电池过充至热失控燃烧是一个渐变的过程,并不是突变的;硬壳磷酸铁锂电池和软包磷酸铁锂电池过充热失控特性存在差异,但产气类型及气体质量浓度变化趋势基本一致;磷酸铁锂电池热失控各阶段反应现象与气体的质量浓度变化存在相互联系,可将H2、CO、CO2作为一级预警,HCl、HF作为二级预警,通过监测气体质量浓度变化,在过充的早期阶段做好应对措施,避免储能电池进一步热失控燃烧。研究结果可为磷酸铁锂储能电站的预警和消防提供有效的理论和试验支撑。     

碱性锌锰电池发展综述

无汞碱性锌锰电池容量大,性能优异,对环境友好,资源利用率高,作为锌锰电池的更新换代产品已成为全球发展趋势。中国电池行业及时抓住机遇,通过引进、消化、吸收、创新,使碱性锌锰电池的生产制造、质量水平以及原辅材料国产化、机械设备制造等都较快地赶上和达到国际水平。随着中国经济的快速发展和全球对环境保护的日益重视,碱性锌锰电池面临着新的发展机遇。     

热电池阴极材料的研究现状

日益发展的现代化武器对热电池的性能提出了更高的要求,热电池性能的提高很大程度上取决于阴极材料的发展.本文重点综述了几种主要的热电池阴极材料的研究现状,并展望了其未来的发展趋势.     

UPS用VRLA蓄电池的使用与维护

针对UPS电源中配置的阀控式铅酸蓄电池的性能及要求,提出了该蓄电池的日常使用和维护方法。     

锰酸锂动力电池滥用条件下安全性能研究

采用商品化的LiMn2O4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂动力电池(347080-16Ah),测试其热冲击,穿刺,短路和过充安全实验。研究发现,电池经过热冲击、穿刺和短路测试后,电池未发生爆炸起火现象。但是3C/10V过充后,电池发生爆炸,并放出大量黑烟,电池表面最高温度达到290℃。黑烟的主要成分是CO2、CO、H2、CH4、C2H6、C2H4和炭黑,爆炸后的粉末主要成分为C、MnO和Li2CO3。     

Fabrication of miniaturized Si-based electrocatalytic membranes

The increasing interest for lightweight and portable electronic systems, cellphones and small digital devices is driving technological research towards integrated regenerating power sources with small dimensions and great autonomy. Conventional batteries are already unable to deliver power in ever smaller volumes while maintaining the requirements of long duration and light weight. A possible solution to overcome these limits is the use of miniaturized fuel cells. The fuel cell offers a greater gravimetric energy density compared to conventional batteries. The micromachining technology of silicon is an important tool to reduce the fuel cell structure to micron sizes. The use of silicon also gives the opportunity to integrate the power source and the electronic circuits controlling the fuel cell on the same structure. This article reports preliminary results concerning the micromachining process for fabricating a silicon-based electrocatalytic membrane for miniaturized Si-based proton-exchange membrane (PEM) fuel cells.     

大容量锰酸锂电池的安全性能研究

采用商品化的LMnO4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂动力电池（347080-16Ah）,并对其进行热冲击、穿刺、短路和过充安全等试验。试验结果显示,电池经过热冲击、穿刺和短路测试后,未发生爆炸、起火现象;但是3C／10V过充后,电池发生爆炸,并放出大量黑烟,电池表面最高温度达到290℃;黑烟的主要成分是CO2、CO、H2、CH4、C2H6、C2H4和炭黑,爆炸后的粉末主要成分为C、MnO和Li2CO3。