锂蓄电池单质硫正极材料的研究发展现状

介绍了国内外二次锂电池用单质硫正极材料的发展概况及其研究现状。综述了单质硫正极材料制备方法的研究进展。重点介绍了单质硫正极材料的商业现状和技术现状,展望了单质硫正极材料改进方向及其发展前景,为人们深入研究和开发这种单质硫正极材料提供一定的依据。     

DOL/DME基LiTFSI电解液的离子传输性能

用毛细管法、电导率测定等方法,测定了高浓度1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)基二(三氟甲基磺酸)亚胺锂(LiTFSI)电解液的离子传输性能,以Eyring的传输过程模型和Jones-Dole方程,分别讨论了温度和锂盐浓度对黏度的影响,以修正的Casteel-Amis方程讨论了锂盐浓度对电导率的影响.3....     

锂/硫电池用含硫聚磷腈正极材料

采用亲核取代的方法制备了含硫聚磷腈正极材料,并与金属锂组装成扣式电池.傅里叶变换红外(FTIR)光谱证明,材料中存在S-S键;恒流充放电测试表明:当电流为60 mA/g时,含硫聚磷腈正极材料的初始放电比容量为754.5 mAh/g,第30～50次循环的放电比容量稳定在120～100 mAh/g;循环伏安测试表明:材料具有2.6 V的阳极峰和2.4 V、2.0 V及1.0 V的171极峰.     

二次锂电池用硫系正极材料的研究进展

较系统地介绍了二次锂电池用硫系正极材料的发展概况及其研究现状。希望通过介绍含硫材料的特征、探讨多种具有前景的正极材料,为人们深入研究和开发这种含硫正极材料提供一定的依据。     

不同锂离子正极材料掺杂对硫正极性能的影响

探讨了硫正极中掺入锂离子正极材料(磷酸铁锂LiFePO₄、三元材料NCM、富锂锰基材料LRMB)对锂硫电池性能的影响。研究发现,富锂锰基材料最有利于提高锂硫电池的电化学性能,并且其添加量为10%(质量分数)时,效果最好。通过一系列电化学性能测试发现,硫正极中掺杂锂离子正极材料能够调控活性硫的电化学行为,促进可溶性长链多硫化锂(Li₂S_x)向难溶性短链硫化锂(Li₂S)的转化,进而提高锂硫电池的电化学可逆性,降低电池的极化现象。这为提高锂硫电池的电化学性能提供了新的思路。     

锂硫电池正极材料研究进展

锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系,将是下一代电动汽车以及混合电动汽车的化学能源。通过十余年的研究和开发,虽然对其电化学过程中复杂反应机理还没有完整系统的理论描述,但是围绕锂硫电池的研究取得了很多成果。回顾了过去十余年在锂硫电池正极材料领域取得的研究成果,介绍了锂硫电池正极材料的研究现状,分析了该体系的缺陷和存在的问题,并展望了今后锂硫电池的研究方向。     

锂离子电池正极/电解液的界面反应

锂离子电池中的正极/电解液界面反应:电解液的氧化分解、正极材料腐蚀溶解及正极材料的自热氧化还原反应等,均能对电池的电化学性能和安全特性产生不良影响.正极材料的氧化性与电解液的不稳定是导致正极材料与电解液间反应的主要因素,正极材料的掺杂改性与表面包覆以及增强电解液稳定性是抑制此反应的主要途径.     

正极材料高温热处理后锂硫电池电气性能变化

采用多壁碳纳米管(MWCNT)、气相生长碳纤维(VGCF)、活性炭(AC)为单质硫的载体,通过高温热处理的方法制备锂硫电池用S/C正极材料。通过对所得材料进行X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、热重分析、恒流充放电及循环伏安测试等对材料的结构及电气性能进行分析。研究发现,锂硫电池的放电比容量及循环性能受碳材料的影响较大,其中S/VGCF复合材料的电化学性能较好,当以0.1 C的电流在1.5~3.0 V进行充放电时,其首次和第100次循环的放电比容量分别为1 205.62、613.18 m Ah/g。     

锂离子电池正极材料放电容量建模

采用基于遗传程序设计思想的演化自适应建模算法建立了锂离子电池正极材料的放电容量模型。结果表明:所得模型精确度高,经检验后的结果与实际情况能很好地符合。该算法收敛速度快,具有较强的通用性,可快速有效地解决广泛领域内的自动建模问题。     

三元层状正极材料的电化学性能影响因素研究

三元层状正极材料是非常有应用前景的动力型电池正极材料,而其电化学性能还有待于进一步提高。研究了正极片厚度、隔膜类型、电解液组成和负极表面变化等因素对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2(NCM111)材料电化学性能的影响。研究发现随着正极极片厚度的增加,电池在循环过程中容量衰减严重;相比于聚丙烯(PP)隔膜,聚酰亚胺(PI)隔膜由于具有更好的浸润性,提高了电池的放电容量;电解液中低粘度链状碳酸二乙酯(DEC)的含量对电极相容性和正极材料中过渡金属离子溶解都有较大影响;负极表面锂枝晶的形成降低了电池的循环性能。     

电解液对硫电极电化学性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安等方法并结合电导率和粘度的测试,研究了电解液对硫电极电化学性能的影响。结果表明,在配制的电解液中,硫电极在2.3 V和2.0 V附近有两个放电电压平台,低电压平台的电位和电解液的粘度密切相关。当电解液为1 mol/L LiN(SO2CF3)2/1,3-二氧戊环(DOL) 乙二醇二甲醚(DME)(50∶50,体积比)时,在室温、0.4 mA/cm2的电流密度放电时,硫电极的首次放电比容量达1 050 mAh/g,第50次循环,放电比容量仍维持在600 mAh/g以上。     

正极材料LiFePO4/C的制备与性能

通过机械活化、高温固相反应,合成了LiFePO4/C复合正极材料.XRD、粒度分布和SEM表明:材料为纯相的橄榄石型,碳包覆使材料的二次颗粒尺寸有所减小.电化学性能测试结果表明:碳包覆能有效降低材料的电化学极化.在2.6～4.5 V的充放电范围内,LiFePO4/C以0.2 C放电的首次可逆容量为135.41 mAh/...     

锂硫二次电池相关材料的研究进展

锂硫二次电池因其具有高比能量、成本低、环境友好等优点,有望成为新型锂电池研究热点之一。综述了锂硫电池正极材料的发展现状;介绍了电解液和粘结剂对锂硫电池电化学性能的影响;分析了影响锂硫电池循环性能的主要因素;简述了锂硫电池今后发展的方向。     

正极材料Li1+xV3O8的合成及电化学性能

以Li2CO3和V2O5为原料,采用固相法合成了锂离子电池正极材料Li1 xV3O8。通过TG-DTG分析,确定了合成过程的反应机理。通过XRD和恒流充放电测试,研究了Li1 xV3O8样品的结构及电化学性能。580℃焙烧得到层状结构的Li1 xV3O8产品,电化学性能优于630℃焙烧得到的产品;以C/8充放电,首次放电比容量达到245.1 mAh/g,第30次循环的比容量仍为246.7 mAh/g。     

LiMnBO_3/C正极材料的合成及电化学性能的研究

采用流变相法方法,以Li OH·2 H2O、Mn Ac2·4 H2O和H3BO3为原料,柠檬酸为碳源,成功地合成了Li Mn BO3材料和碳包覆的Li Mn BO3/C复合材料。用XRD、TG、SEM等技术对材料的结构和形貌进行表征,并对其电化学性能进行了测试,结果表明:在电压范围为1.0~4.6 V,电流密度为10 m A/g的充放电条件下,Li Mn BO3/C的首次放电比容量达到了149 m Ah/g,而未包覆碳的Li Mn BO3的首次放电比容量只有63 m Ah/g。Li Mn BO3/C与Li Mn BO3相比,其电化学性能有了明显的改善,具有较高的可逆比容量和优良的循环性能。并对Li Mn BO3/C表现优良的电化学性能的原因进行了初步的探讨。