Synthesis of mesoporous carbon as electrode material for supercapacitor by modified template method

The pore structures and electrochemical performances of mesoporous carbons prepared by silica sol template method as electrode material for supercapacitor were investigated. The mean pore size and mass specific capacitance of the mesoporous carbons increase with the increase of mass ratio of silica sol to carbon source （glucose）. A modified template method, combining silica sol template method and ZnCl2 chemical activation method, was proposed to improve the mass specific capacitance of the mesoporous carbon with an improved BET surface area. The correlation of rate capability and pore structure was studied by constant current discharge and electrochemical impedance spectroscopy. A commercially available microporous carbon was used for comparison. The result shows that mesoporous carbon with a larger pore size displays a higher rate capability. Mesoporous carbon synthesized by modified template method has both high mass specific capacitance and good rate capability.     

我国电力能源需求响应发展现状与展望

介绍了需求响应在保障电网稳定运行、促进电力供需平衡、新能源消纳等方面的重要作用和意义。重点介绍了电力能源需求响应在我国的发展历程,梳理了我国政府部门针对需求响应颁布的重要支持政策。对我国需求响应发展现状和典型案例进行了分析和梳理,并对我国需求响应发展前景进行了展望。     

用两种碳源制备高性能LiFePO4/C正极材料

为了提高LiFePO4材料的电化学性能,以碳溶胶和葡萄糖两种物质为碳源、采用高温固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料.通过XRD、TEM、恒电流充放电等方法研究了材料的结构与电化学性能.XRD结果表明,两种碳源的添加对LiFePO4的晶体结构没有影响.从TEM图上可观测到颗粒外部明显的碳包覆层.电化学性能测试表明,在同样倍率下,以两种碳源制备的LiFePO4/C材料放电比容量高于以单一碳源制备的LiFePO4/C,且表现出优良倍率性能和循环稳定性:在0.1C下的放电比容量达162mAh/g,1C下放电比容量为157mAh/g,循环20次后容量没有任何衰减.     

锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3-MCNTs的合及电化学性能

采用溶胶凝胶-固相法制备Li3V2(PO4)3-MCNTs复合材料,并研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)对其物理性能及电化学性能的影响.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和热重分析法(TGA)对其晶型结构、形貌特征等物理性能进行了表征;采用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电测试等方法对其电化学性能进行了测试.研究发现,磷酸钒锂在800℃高温处理后为单斜结构,三维网络结构MWCNT负载磷酸钒锂[Li3V2(PO4)3-MCNTs]复合材料具有良好的电化学性能,在充放电倍率为0.1 C,电压窗口为3～4.4V时首次放电比容量为130.5 mAh/g,库仑效率为99.7％.倍率性能测试显示,在0.5 C、1.0 C、2 C下,Li3V2(PO4)3/MCNTs仍保持优越的循环稳定性.由此可见,Li3V2(PO4)3-MCNTs复合材料对正极材料的容量、倍率性能及循环稳定性都具有明显影响.     

锂离子电池NCM三元正极材料的研究进展

介绍了锂离子电池NCM三元正极材料的发展背景、结构特点以及研究现状,分析和对比了不同体系的NCM三元材料的结构和性能。对NCM三元材料的制备工艺、改性方法、工业化进程进行了概括和举例说明。最后对NCM三元材料的发展方向和应用前景进行了展望。     

模板法制备超级电容器中孔炭电极材料

以硅溶胶为模板剂、以葡萄糖为炭源,采用模板法制备了超级电容器中孔炭电极材料(SMC).采用液氮吸附等温线对其孔结构进行了表征,考察了其在有机非水Et4NBF4/PC电解液中的电容特性和倍率性能,采用交流阻抗法测试了其频率响应特性,并与商品化微孔活性炭进行了比较.结果表明:模板法制得的中孔炭的最可几孔径分布集中在6.3和19.0 nm,呈双峰分布,与商品化微孔活性炭相比,由于SMC孔径更大而具有更优异的频率响应特性和倍率性能.     

一步固相法制备高性能Li_2MnSiO_4/C锂离子电池正极材料

采用一步固相法合成了Li_2MnSiO_4/C正极材料,利用XRD,EIS和循环伏安测试对该材料进行了结构和电化学性能表征.研究了一步固相法中添加不同比例的葡萄糖对Li_2MnSiO_4材料性能的影响.结果表明:葡萄糖作碳源复合可以提高Li_2MnSiO_4正极材料的充放电比容量和循环性能,同时在一步固相合成法中还能细化Li_2MnSiO_4正极材料颗粒.葡萄糖添加量为6%时,制备得到的Li_2MnSiO_4/C正极材料首次可逆放电比容量为213.1 mAh/g.     

Co掺杂对LiFePO4结构及电化学性能的影响

采用两段加热高温固相法制备了锂离子电池正极材料LiFe1-xCoxPO4(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08),采用XRD、SEM、四探针法和恒电流充放电等方法研究了材料的结构和电化学性能,结果表明:LiFe1-xCoxPO4样品具有与LiFePO4相同的橄榄石结构;相对LiFePO4,LiFe1-xCoxPO4样品的充放电平台没有明显变化,电导率可提高4～6个数量级.LiFe0.94Co0.06PO4样品的性能较好,0.1 C下的首次放电比容量可达到137 mAh/g,30次循环后的容量保持率为87.6%.     

提高钒电池电解液的稳定性

为获得高比能量的钒电池电解液 ,在钒硫酸溶液中分别添加 2 %甘油和 2 %硫酸钠 ,提高了溶液中钒离子的溶解度和稳定性。利用循环伏安法测量含添加剂的钒硫酸溶液 ,得出溶液中少量的甘油和硫酸钠不会对钒氧化还原反应的可逆性产生不利的影响。用含甘油的钒硫酸溶液作为电池电解液组装钒电池 ,测量了电池的充放电性能 ,表明含 2 %甘油的钒硫酸溶液单位体积的电容量较大。     

流变相法制备LiFe_(1-x)Mg_xPO_4/C正极材料

通过Mg+金属掺杂及流变相制备方法来改善橄榄石结构的LiFePO4的电化学性能.研究了不同掺杂量和不同制备方法对材料结构性能和电化学性能的影响.SEM,XRD,以及电化学测试结果表明,Mg掺杂可以较大程度提高材料电化学性能;0.1 C倍率下首次充电容量达到140.7 mAh/g.利用流变相法制备的材料粒度更小,其电化学性能得到进一步提高,0.1 C时放电比容量达到了147.5 mAh/g.