锂离子蓄电池碳负极/电解液的相容性研究进展Ⅱ电解液组成与碳负极/电解液的相容性

综述了目前电解液的组成与锂离子蓄电池碳负极 /电解液相容性的研究概况 ,从电解液各组分电化学活性、Li+溶剂化行为对电极界面SEI膜的物理化学特征和对电极电化学性能的影响入手 ,归纳和总结了电解液各组分的理化特性与电极 /电解液相容性的关系 ,从电解质种类、溶剂和添加剂三方面阐述了优化电解液各组分的理化特性 ,改善碳负极电化学性能的常用方法。     

锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究进展

综述了锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究现状.从碳负极/电解液界面现象、SEI膜的形成机理、溶剂还原机理、锂盐对碳负极性能的影响、碳负极在长期循环过程中的稳定性等论述了碳负极容量衰减的原因,提出了解决方法.     

锂离子蓄电池电解液研究进展

锂离子蓄电池电解液及其添加剂的研究日益受到研究者的重视。电解液作为锂离子蓄电池重要组成部分对电池性能影响很大。综述了现阶段锂离子蓄电池电解液的溶剂、锂盐、低温性能以及热稳定性方面的研究状况。添加剂是有效改善锂离子蓄电池电解液性能的手段,概述了目前添加剂几个主要方面———SEI成膜添加剂、电导率提高添加剂、电池安全保护添加剂的研究进展。     

锂离子蓄电池碳负极嵌锂过程的研究

用交流阻抗法对ＰＡＮ基碳纤维、石油焦、沥青焦、针状焦进行了嵌锂过程的研究。ＰＡＮ基碳纤维的阻抗图谱由高频区ＳＥＩ膜容抗半圆、中频区电化学反应容抗半圆、低频区垂直线组成,低频部分为典型的固相有限扩散有效层效应。焦碳电极的阻抗图谱与ＰＡＮ基碳纤维相似,只是低频部分为４５°斜线,具有半无限扩散特征,表明嵌锂过程是由固相扩散和电化学步骤混合控制。石油焦随准稳态电位（开路电位）的升高,Ｒｃｔ值、Ｗａｒｂｕｒｇ 系数σ、固相扩散系数Ｄ均增大,反映了高电位下的电化学极化增加,扩散极化也增大了,嵌锂反应难以进行,嵌锂量减少。石油焦和沥青焦在不同循环次数的Ｒｆ、Ｃｆ、Ｃｄ、Ｒｃｔ、σ的变化说明了电极性能不变,阻抗图谱基本不变。若Ｒｆ、Ｒｃｔ、σ增大,则放电容量衰减,碳的内部结构发生了变化     

锂离子蓄电池碳负极材料的嵌锂动力学研究

采用恒电位阶跃法研究了各种碳(石墨)电极的动力学性能,测定了锂离子在电极中扩散系数。结果表明,随着电极嵌锂程度的增加,锂离子在其中的固相扩散系数增大。锂离子在结晶度较好的球形天然石墨和改性天然石墨中的扩散系数较大,而对非晶态的软炭和硬炭,锂离子在其中的扩散系数稍低,轴定向结构的碳纤维材料具有最低的锂离子扩散系数。锂离子在负极材料中的固相扩散过程主要受材料晶体结构、结晶度、微晶晶界及缺陷数量等的影响,结晶度低、晶界及晶体缺陷阻碍作用强的碳材料,锂离子在其中的扩散系数较小。     

热处理工艺对锂离子蓄电池碳负极性能的影响

研究了经三种热处理工艺处理后的石油焦在1．0 mol／L LiClO4／EC＋DEC（1∶1）电解液体系中作为锂离子蓄电池负极的充放电性能。利用X射线衍射（XRD）和喇曼光谱（Raman）分析了热处理工艺中最高热处理温度对石油焦性能的影响;通过分析工艺（1）与工艺（2）处理后的石油焦性能的差别,制定了热处理工艺制度（3）,讨论了热处理工艺中石墨化炉内真空度对石油焦性能的影响。得到了石油焦热处理的最佳工艺为：最高热处理温度2 750 ℃,石墨化炉内真空度不高于10－1Pa。     

锂离子蓄电池负极材料的研究进展

讨论了各种锂离子蓄电池负极材料的结构和嵌锂机理 ,特别是最新研制的、除普通石墨和高度石墨化碳材料以外的改性石墨和可逆容量大于 372mAh/g的其它负极材料 ,包括无序碳 (5 5 0～ 90 0mAh/g)、多并苯半导体(PAS ,85 0mAh/g)、锂过渡金属氮化物 (90 0mAh/g)、非晶态锡基复合氧化物 (ATCO ,6 0 0mAh/g)和表面改性锂金属等材料。认为以PAS为代表的热解碳 (低于 80 0℃ ) ,ATCO ,以Li Co N系化合物为代表的Li3 N型锂过渡金属氮化物和表面改性锂金属将是锂离子蓄电池负极材料的发展方向     

非碳类新型锂离子蓄电池负极材料研究进展

锂离子蓄电池性能的提高与负极材料的发展有很大关系。综述了近年来在非碳类锂离子蓄电池负极材料方面所取得的一些研究进展,分别对过渡金属氧化物、锂合金、锂过渡金属氮化物、金属硫化物及其它锂离子蓄电池非碳类负极材料各自的特点及其在合成、结构、电化学性能方面的研究近况进行了分析和总结,重点探讨了过渡金属氧化物的发展过程、充放电的特性、反应机理及影响其反应的各因素,并对其存在的问题进行了分析。最后对非碳类锂离子蓄电池负极材料今后可能的发展方向进行了探讨。     

锂离子蓄电池锑基负极材料研究进展

锂离子蓄电池的负极材料是近年来的研究热点之一.评述了锑基负极材料包括锑的氧化物、复合氧化物、锑合金、锑金属薄膜以及掺杂锑金属化合物的研究现状,探讨了含锑材料作为锂离子蓄电池负极材料存在的一些问题及其解决办法,并对其发展趋势进行了展望.     

电解液组成对锂离子电池碳负极SEI膜性能的影响

综述了液态锂离子二次电池中,电解液组成包括电解质盐、溶剂特别是电解液添加剂对碳负极SEI膜性能的影响,还叙述了改进电极/溶液界面反应的电极表面预成膜方法等。对影响SEI膜的机理作了分析。     

电量微分法研究锂离子蓄电池碳负极锂的析出

用中间相炭微球(MCMB)作负极材料,LiCoO2作正极材料,分别制成方型063048锂离子蓄电池和圆柱型14500锂离子蓄电池。研究不同充电电压对充放电容量的影响,并在一定的正负极配比情况下用电量微分法确定电池负极析锂的析出电压。方型电池析出锂的充电电压为4.20～4.25V,圆柱型电池析出锂的充电电压为4.15V。并对两种电池的内阻进行测试,发现圆柱型电池内阻小于方型电池,因而析出锂的电压低。考察温度对电池充电电压与容量关系的影响,发现在15～45℃范围内,温度对其影响很小。     

锂离子蓄电池负极材料最新研究进展

电极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,而高性能锂离子蓄电池的成功开发主要取决于负极材料。对已商品化负极材料的改性以及开发新型负极材料是锂离子蓄电池研究的热点。综述了锂离子蓄电池负极材料的最新研究进展,包括贮锂合金、锂化过渡金属氮化物以及过渡金属磷族化合物,着重讨论其贮放锂机理和电化学特性,并对负极材料的发展方向作了展望,认为贮锂合金的实用化是提高锂离子电池容量的关键。     

锂离子蓄电池碳负极材料结晶性与电性能关系

通过X射线衍射检测了天然鳞片石墨、石墨化中间相炭微球 (MCMB)、煤沥青炭化物、酚醛树脂炭化物、沥青包覆石墨炭化物、沥青包覆MCMB炭化物、酚醛树脂包覆石墨炭化物及酚醛树脂包覆MCMB炭化物结晶性 ,并由模拟电池检测这些材料的首次充放电性能 ;另外 ,对石墨及包覆石墨炭化物进行了循环充放电实验。结果表明 :材料的结晶性对首次充放电效率影响很大 ;包覆可以显著提高石墨的首次充放电效率及循环放电容量 ,并很快达到稳定循环。     

锂离子蓄电池有机电解液添加剂

有机电解液添加剂是近年来锂离子蓄电池研究中的一个热点。综述了锂离子蓄电池有机电解液添加剂的一般特点 ,并从主要用以改善电极SEI膜性能的添加剂、主要用以提高电解液电导率的添加剂、过充电保护添加剂、主要用以改善电池安全性的添加剂和主要用以控制电解液中酸和水含量的添加剂五个方面综述了当前锂离子蓄电池有机电解液添加剂的研究现状。重点论述每一种添加剂作用机理、特点以及它们在锂离子蓄电池有机电解液中的应用研究现状 ,同时对它们的优缺点也进行了适当的评述     

电解液添加剂和铅酸蓄电池负极钝化问题

铅酸蓄电池负极表面钝化,严重影响了大电流放电时电池的放电容量及循环寿命。铅酸蓄电池负极硫酸盐钝化膜理论认为,Ｐｂ／ＰｂＳＯ４电极的钝化过程分为两种：稳态钝化和非稳活钝化。目前研究发现防止负极钝化的电解液添加剂主要有三种类型：络合型、吸附型、共晶型。从添加剂的损耗、正极活性物质的脱落及自放电等角度的上述三种类型的添加剂进行了探讨。     

锂离子蓄电池高容量含硅负极材料研究进展

锂离子蓄电池用高容量负极材料普遍存在首次不可逆容量高、循环性能差等问题。综述了锂离子蓄电池高容量含硅负极材料发展现状,总结了这类含硅材料的制备工艺和含硅负极材料的种类,包括Si/M(M为金属元素)、SiOx(0相似文献   

锂离子蓄电池电解液中氢氟酸的定量分析

用指示剂法和电位滴定法,分别以氢氧化四丁基铵、氢氧化钠、氢氧化钾和甲醇钠为滴定剂,以甲醇或乙醇作为溶剂对锂离子蓄电池用电解液中游离酸度的测定进行了研究。考察了电解液中稳定剂和溶剂中微量水分的存在对分析结果的影响。结果表明,电解液中氢氟酸测定的最佳条件为:乙醇作溶剂,滴定剂为氢氧化钾,测试方法为电位滴定法。乙醇中微量水分的存在不影响测试结果,稳定剂的加入会提高电解液的碱性,会给指示剂法的测定带来较大的误差。     

锂离子蓄电池用天然石墨负极材料

报道了一种高性能锂离子蓄电池用球型天然石墨负极材料,这种材料由天然石墨经球型化处理和化学气相包覆得到.研究了包覆过程中热处理温度、碳包覆量对材料电化学性能的影响.优化条件下得到的碳包覆天然石墨材料首次充放电效率达到92%,可逆比容量为330 mAh/g,50次循环容量维持率为98%.     

锂离子蓄电池负极导电剂的研究

用扫描电子显微镜(SEM)考察了3种导电剂粉体材料的形貌,通过测定3种导电剂材料的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系。结果表明,导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之则其吸液能力越大。利用恒流充放电、循环伏安技术考察了3种导电剂的贮锂性能,实验表明石墨类导电剂(KS、SO)具有一定的贮锂性能,但其首次库仑转换效率低;而炭黑类导电剂(SP)仅起导电作用。利用六西格玛(简称6σ)混合设计考察了导电剂之间的交互作用,及3种导电剂配比对石墨电极放电比容量的影响,当质量比m(包覆石墨)∶m[导电剂(KS SP)]∶m(PVDF)=92∶3∶5且m(KS)∶m(SP)=1.66∶1时,电极放电比容量可以稳定地达到315mAh·g-1以上。