镍钴酸锂的空气气氛下高温固相合成

通过改进马弗炉结构,在空气气氛下合成了LiNi0.7Co0.3O2锂离子二次电池正极材料。利用XRD、SEM和循环充放电测试等手段,研究了材料结构与电化学性能之间的关系。实验电池以C/3的电流倍率在2.7~4.2V进行恒流充放电循环,电池首次充电比容量与放电比容量分别为181mAh/g和157mAh/g,库仑效率为86.7%。经过15次循环后,放电比容量趋于稳定,库仑效率保持在98%以上。循环40次,放电比容量为122mAh/g。     

锂离子电池低速率放电后性能的研究

为了解锂离子电池低速率放电后性能的变化,对新的和经过100次低速率放电的3.7 V、1 000 mAh锂离子电池进行0.2C和1C的充放电实验.结果表明,锂离子电池经过多次低速率放电后,充放电性能明显恶化.尤以1C速率为严重,恒流充电阶段电池端电压上升速度较快,使该阶段充入容量减少,造成电池总体充电时间过长,长于新电池2.50 h,放电时电压平台较低,放电容量降为总容量的80.8%,比新电池降低17.5%.电池经过低速率放电后放空容量并无明显下降,不论0.2 C、0.4 C还是1 C均达到了100%以上.     

用于蓄电池储能的双向DC-DC变换器的实现

针对现有充放电装置存在的问题,提出通过补偿电路以提高充放电装置的效率。简单介绍了其工作过程并完成了主电路关键元件的参数设计如开关管、励磁电感、谐振电感、谐振电容、滤波电容等。搭建了868 W,95kHz的实验平台进行实验测试,实验结果表明：该装置可以实现对蓄电池自主充放电,即在充电过程中先以10A恒流充电,其纹波为4%,再以90V恒压充电,其纹波为0.7%。在放电过程中以10A恒流放电,且稳定可靠,延长了蓄电池的使用寿命。     

5 V正极材料LiCr0.5Mn1.5O4的电化学性能研究

采用柠檬酸络合法,制备了尖晶石结构的LiCr0.5Mn1.5O4正极材料。通过循环伏安、电化学阻抗谱、恒流充放电等方法,测试其电化学性能。结果表明:铬离子的加入不但增加了锰离子的平均化合价,有效抑制了Jahn-Teller效应,而且达到了5V的工作电压,稳定了尖晶石结构。材料存在一个活化过程,最大放电比容量达到了145.85mAh·g–1。经过30次充放电循环之后,放电比容量仍然稳定在121.33mAh·g–1,显示了良好的循环性能,为高电位锂离子电池应用提供了良好的应用前景。     

基于P89LPC936单片机的锂离子电池组智能充电机设计

为实现对不同标称电压的锂离子电池组的智能充电和容量检测,设计了一种基于P89LPC936单片机的智能充电机,充电控制电路采用IR2181S高低端边缘驱动器实现自动选择充电,能对电池进行快速充电和常规充电,利用电子负载对电池进行恒流放电,并检测电池电压,根据电流积分法计算容量,以此判断电池的老化程度。实验结果表明,该充电机能对标称电压为25.2 V和14.4 V的锂离子电池组实现1 h快速充电和容量检测,测试精度达到了99.8%。     

一种新型的锂离子电池负极材料

在固相合成的Li4Ti5O12中添加SnO2进行改性。用循环伏安、交流阻抗谱、恒流充放电技术研究了SnO2的添加对材料的电化学性能影响。试验显示,材料改性后,当以金属锂为对电极时,首次放电容量达400.02mAh·g–1,首次库仑效率为50%;当以LiCoO2为对电极时,首次放电容量为166.27mAh·g–1,经过15次循环后,容量衰减仅为3.3%。改性后的电极材料不但提高了容量,而且能够保持原有材料的高循环性能,可用作锂离子电池的负极材料。     

铜箔上制备CoSb3纳米颗粒薄膜在锂离子电池电极中的应用

锂离子电池性能研究和提高已成为化学电源领域热点,使用低压化学气相沉积(LPCVD)法在铜箔上制备CoSb_3纳米颗粒薄膜,该薄膜不添加任何粘合剂,直接用作锂离子电池电极。50次充放电测试数据表明:使用CoSb_3纳米颗粒薄膜的电极充放电性能良好,电荷存储容量较高;初始放电容量为378.8 mA·h/g,在初始充电过程中测试得到充入电容量为205.2 mA·h/g、库仑效率为54.1%;在第二个充放电周期获得了低了些的放电容量为222.6 mA·h/g和相应的充电容量205.2 mA·h/g,库仑效率为92.2%,从第二个循环周期开始锂离子电池已经有较高的充放电效率;在50个充放电周期后CoSb_3纳米薄膜的电容量下降到55.4 mA·h/g。在CoSb_3纳米薄膜的充放电周期中如此重大的电容量损失是归因于在锂化过程中产生了大型结构变化。     

有机电解液聚苯胺-炭混合电容器性能研究

采用化学氧化法合成盐酸掺杂聚苯胺,经NaOH溶液去掺杂后制得本征态聚苯胺(PANI)。以PANI为正极材料,活性炭为负极材料,使用1 mol/L LiPF6/(DMC+EC)有机电解液组装了混合电容器。通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电、循环寿命及漏电流等手段,对混合电容器的电化学性能进行了测试。结果表明,充电截止电压在1.5 V时,电容器比容量最高可达36.0 F/g,1 100次充放电循环后比容量保持在初始容量的94.2%。     

用作超级电容器电极材料的酚醛树脂基活性炭

以酚醛树脂为原料,采用水蒸气活化,制备了炭纤维和泡沫炭粉两种活性炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜和物理自动吸附仪对两种活性炭的形貌与孔结构进行了表征;另外采用循环伏安法和恒流充放电法,对其充放电性能进行了研究。结果表明,在1.0mA电流下充放电,炭纤维和泡沫炭粉的充电比电容分别为176.7和144.4F.g–1,放电效率分别为88.2%和85.1%;随着充放电电流的增大,二者充放电容量减小,放电效率提高。循环伏安测试表明在600mV.min–1扫描速率下炭纤维的电化学窗口大于泡沫炭粉。     

基于PWM技术蓄电池充放电与检测系统设计

为解决传统蓄电池充放电装置功率因数低、高谐波污染等不足,针对电力机车用15kVA蓄电池,设计了基于PWM整流逆变技术的蓄电池充放电装置与检测监控系统。装置用作充电电源时,采用电流双闭环控制系统,实现分阶段恒流模式或恒压模式充电;用作蓄电池放电试验的负载时,将能量回馈电网。通过SPWM调制可实现放电功率的灵活调控。试验及检测结果表明该装置具有能量双向流动、网侧电流正弦化、功率因数高、功率灵活调控的特点。