碳纳米管纸作集流体在柔性锌锰电池中的应用

研究了晶须状碳纳米管导电纸作为集流极对锌锰电池放电性能的影响。使用晶须状碳纳米管(MWCNTs),通过抽滤法制备出碳纳米管纸,利用扫描电子显微镜(SEM)对碳纳米管导电纸进行表征。碳纳米管导电纸作为柔性锌锰电池集流体,正极极片采用二氧化锰为活性材料,负极采用金属锌为电极,使用计算机控制精密电池测试仪测试其电化学性能。实验表明,柔性锌锰电池具有良好的机械柔性,弯曲状依旧保持电压稳定。与采用石墨为集流体的传统锌锰电池相比,在0.3mA恒流放电的情况下,碳纳米管纸作为集流体,锌锰电池的放电时间增加了64.2%,比容量提高186%,比能量提高172%。碳纳米管纸作为集流体的柔性锌锰电池表现出极佳优越性,并且碳纳米管纸的密度对电池放电性能有着较大的影响。     

LiCoO2正极材料的络合法合成及其电化学性能研究

采用络合法制备了锂离子电池的活性正极材料LiCoO2纳米粉体,实验表明:合成的LiCoO2粉体结晶良好,层状结构发育完善,平均粒径为60nm而且粒径分布窄,比表面积大.电池充放电测试表明,正极的电化学性能与LiCoO2粉体的合成温度有关,其中700°C合成得到的LiCoO2正极材料具有最优的电化学性能:首次放电比容量高达167mAh/g,30次循环后其可逆比容量仍高达144mAh/g,容量损失13.8%.     

锂离子电池关键材料的现状与发展

1锂离子电池正极材料嵌锂化合物正极材料是锂离子电池的重要组成部分。正极材料在锂离子电池中占有较大比例(正负极材料的质量比例为31～41),因此正极材料的性能将很大程度地影响电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。目前正极材料的研究主要集中于氧化锂钴、氧化锂镍等电极材料,与此同时,一些新型正极材料(包括导电高聚物正极材料)的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新活力,寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子电池正极材料新体系是本领域重要研究内容。1.1LiCoO2正极材料LiCoO2具有三种物相,即α-NaFeO2…     

多孔碳添加量对溶胶凝胶-碳热还原法制备磷酸钒锂正极材料的电化学影响

本工作采用一种具有良好导电性能的多孔结构碳材料与磷酸钒锂通过溶胶凝胶-碳热还原法进行复合,研制出一种锂离子电池正极的新型复合材料。新型电极在0.5C倍率下初始比容量为111.0 m A·h·g~(-1),150圈循环容量保持率为99.2%。在10C倍率循环下复合正极仍有79.8m A·h·g~(-1)比容量和71.9%容量保持率,展示出良好的快充/放性能。复合材料的制备工艺简单,其电化学性能优异和较高含量的磷酸钒锂(LVP)含量符合锂离子电池正极材料的产业实用化的要求,该材料的研发为快充电池工业化提供了一种具有实际意义的材料。     

LiCoO2正极材料的络合法合成及其电化学性能研究

采用络合法制备了锂离子电池的活性正极材料iCoO2纳米粉体，实验表明：合成的LiCoO2粉体结晶良好，层奖结构发育完善，平均粒径为60nm而且粒径分布窄，比表面积大、电池充放电测试表明，正极的电化学性能与LiCoO2粉体的合成温度有关，其中700℃合成得到的LiCoO2正极材料具有最优的电化学性能：首次放电比容量高达167mAh/g,30次循环后其可逆比容量仍高达144mAh/g，容量损失13．8％。     

利用微量碳纳米管与石墨烯协同包覆提高LiCoO2正极材料的性能

采用高温固相法制备钴酸锂(LiCoO2)正极材料,将碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)与LiCoO2超声分散,经喷雾干燥和高温还原后,氧化石墨烯被还原成石墨烯(GR),最终得到均匀分散的碳纳米管/石墨烯/钴酸锂(CNTs/GR/LiCoO2)复合正极材料.实验采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学测试等方法,对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.实验结果表明,碳纳米管与石墨烯交替分散在LiCoO2颗粒表面,形成三维分层纳米级导电网络,能有效防止复合材料的团聚,与纯LiCoO2、GR/LiCoO2、CNTs/LiCoO2相比,CNTs/GR/LiCoO2复合材料表现出更优异的电化学性能,在0.5C时放电比容量为171.28 mAh/g,循环100次后放电比容量为154.50 mAh/g,容量保持率为90.24％,5C大倍率下放电比容量达到143.60 mAh/g.     

以球形α-Ni0.8Co0.2(OH)2制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2

LiNio.8Co0.2O2是很有希望取代LiCoO2的新一代锂离子电池正极材料.采用控制结晶法合成球形α-Nio.8Coo.2(OH)2为前驱体,与LiOH@H2O混合,在700℃通O2热处理4h合成锂离子电池正极材料LiNio.8Coo.2O2粉末.X光衍射分析表明合成的LiNio.8Coo.2O2粉末结晶良好,具有规整的α-NaFeO2层状结构.扫描电镜分析表明粉末颗粒呈球形,粒径约8μm.粉末的流动性好,堆积密度高.充放电测试表明,合成的LiNio.8Coo2O2正极材料具有优良的电化学性能首次充电比容量为197mAh.g-1,放电比容量为174mAh.g-1,10次充放电循环后保持初始放电比容量的96.6%.     

正极材料镍锰酸锂的制备研究进展

自20世纪90年代锂离子电池商业化以来,其性能已经有了很大的提高,但到目前为止,真正实用的商业化电极材料仍然是最初的钻酸锂（LiCoO2）。尽管与以金属锂为负极的二次锂电池相比,以LiCoO2为正极、炭材料为负极的锂离子电池安全性有了很大程度的提高,小型锂离子电池的安全性得到了保障;但对于大容量、高功率动力型锂离子电池来说,成本和安全性仍是首要解决的核心问题。由于LiCoO2成本高、耐过充性差,不适于用作动力型锂离子电池正极材料,而且钻（Co）元素非常昂贵并有一定的毒性,所以现在的研究已转向开发更合理的新电极材料。     

掺杂导电聚合物对LiMn2O4、LiCoO2电化学性能的影响

采用物理掺杂法在锂离子二次电池正极材料LiMn2O4、LiCoO2 中掺杂少量的导电聚合物(聚吡咯PPY、聚苯胺PAN),考察复合材料作为锂离子二次电池正极材料的充放电性能。结果表明,适量导电聚合物能够明显提高电池放电容量。     

石墨烯改善锂离子电池正极材料LiCoO_2电化学性能的研究

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯和通过化学还原法还原氧化石墨制得石墨烯,及以石墨烯作为正极材料LiCoO2的导电剂,并研究它们对锂离子电池电化学性能的影响。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,石墨烯的表面褶皱使其能有效地包裹LiCoO2颗粒,形成面接触的导电界面,从而显著提高了导电性。充放电实验表明,石墨烯的加入有利于提高LiCoO2的电化学反应活性、放电容量和高倍率循环性能。相对于传统的炭黑,LiCoO2的放电容量在0.2 C下提高了10 m Ah/g。石墨烯/LiCoO2电池在1C倍率下,循环300次后,放电容量由145.0 m Ah/g衰减到137.8 m Ah/g,放电容量能保持初始容量的95.1%。石墨烯/LiCoO2电池在20 C倍率下的放电容量达到132.1 m Ah/g,是1 C放电容量的91.1%。     

锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的掺杂改性研究

尖晶石型锰酸锂是最有希望替代LiCoO2、LiNiO2成为锂离子电池正极的材料.根据掺杂元素的性质从阴离子掺杂、阳离子掺杂和复合掺杂几个方面综述了近年来锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的掺杂改性的研究成果,并对该材料的未来发展进行了展望.     

碳纳米管导电纸集流体对三元锂离子电池的影响

以碳纳米管导体、纤维素纤维为基体制备碳纳米管导电纸。以此碳纳米管纸为集流体替代铝箔作为集流体组装纽扣电池。三元材料(NMC)为正极活性材料,制成浆料涂敷在碳纳米管纸表面制备成正极。利用Raman光谱、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等进行结构和性能表征。通过恒流充放电检测电化学性能。结果表明:碳纳米管导电纸代替铝箔作集流体,具有更好的电化学性能。在0.1C倍率时,三元/导电纸电极首次放电容量达到184mAh/g,三元/铝箔电极为178mAh/g,相比后者,前者提高了3%,在28次循环后,容量保持率在94%以上。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备技术及其研究进展

尖晶石LiMn2O4是最有希望替代LiCoO2的新一代锂离子电池的正极材料。本文对锂离子电池的工作原理和3种正极材料作了简要介绍。综述了近年来LiMn2O4制备技术的研究进展,并对其今后的发展进行了展望。     

锂离子电池正极材料的研究进展

研究与开发新型的电池正极材料是锂离子电池研究中的一项重要内容．目前正极材料的研究主要集中于3种富锂的金属氧化物LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4。本文主要介绍了锂离子电池正极材料的合成方法,同时比较了几种不同电极材料的结构以及电化学性能,指出了其工作特点和存在问题,并对该领域的研究现状进行了简要的综述。本文还介绍了锂离子电池正极材料计算研究的进展。利用VASP软件包可计算形成能、相图、电压和材料的晶体结构参数及态密度等。     

电沉积制备的锂离子电池Sn-Cu合金负极及性能研究

采用电沉积方法直接在铜集流体上沉积一层可与锂反应的活性金属锡,在氩气气氛中烧结处理后作为锂离子电池的负极.扫描电镜和X射线衍射分析及模拟电池的电化学性能测试结果表明:电沉积工艺制备的锡电极与传统的涂浆法制备的锡电极相比,其首次循环的放电比容量有很大提高,即由442mAh·g^-1提高到747mAh·g^-1;烧结处理前后电极表面结构、组成和粒度大小不同,锡晶粒粒度分别为102.4、121.0nm;烧结处理后,虽然首次循环的比容量下降为409mAh·g^-4,但库仑效率有很大提高,达到92％,30次循环的容量保持率达到58％.     

锂离子电池纳米正极材料的研究进展

综述了近年来纳米技术在锂离子电池正极材料中应用的最新进展,重点阐述了纳米LiCoO2、LiMn2O4及LiFePO4等正极材料的制备及其性能.纳米正极材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、共沉淀法、模板法及水热法等,电极材料的纳微米化对锂离子电池的电化学性能和循环性能的改善有着显著的意义.     

碳纳米管多微孔集流体对氧化锡锂离子电池性能的影响

以纸纤维为基体,多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电剂,采用真空抽滤法制得多微孔结构的导电纸。将MWCNTs导电纸作为负极集流体代替铜箔应用于氧化锡锂离子电池。采用场发射扫描电镜(SEM)进行表征。SEM显示,Sn O2均匀地分布在MWCNTs构建的三维导电网络的孔隙中。对循环后的MWCNTs导电纸负载Sn O2极片进行EDS元素分析,结果表明,三维多微孔集流体能充分均匀吸附Sn O2浆料,从而保证基体材料的结构稳定性和化学稳定性。电化学测试表明,MWCNTs导电纸作为负极材料Sn O2的集流体能够有效改善电池性能。在100 m A/g电流密度放电时,60次循环后比容量为580 m Ah/g,逐渐增大电流密度时电池比容量下降较为平缓,库伦效率保持在97%以上。     

水性粘合剂LA132在钴酸锂正极材料中的应用研究

锂离子电池是近20年来处于高速发展的一种新型高性能蓄电池，具有电压高、喷量轻、比能量密度大、自放电小等许多优点，其应用范围涵盖了民用，国防和航空航天等领域。锂离子电池的电极是通过在用金属箔制成的集流体上涂布正／负极活性物质并干燥后制成的，这是锂离子蓄电池电极不同于其他电池电极的独特制造工艺，为了将集流体与电极活性物质粘在一起，要使用少量粘合剂。目前，     

碳布用于锂离子电池三维一体化柔性正极的可行性研究

研究碳纤维编织布用于锂离子电池三维一体化正极的可行性,对三种经过热处理碳布的石墨化程度进行定性分析和定量计算。以锂金属作为对电极,石墨化的碳布电极在0.1～0.5 V的电压下首次放电比容量分别为83.6,94.5mAh·g^-1和115.2 mAh·g^-1,经过50周次循环充放电后比容量分别为55.0,80.0 mAh·g^-1和88.0 mAh·g^-1左右。将石墨化的碳布负载LiFePO4后,电极的首次放电比容量分别为73.2,109.5 mAh·g^-1和130.2 mAh·g^-1。对于石墨化程度为76.02%的碳布,经过50周次循环充放电后比容量稳定在90.0 mAh·g^-1左右,综合电化学性能较好,更适合用于锂离子电池的一体化柔性正极。通过建立LiFePO4颗粒与碳纤维之间相互作用的力学模型,探讨一体化正极的力学性能、电学性能和电化学性能之间的关系。将碳布用于锂离子电池一体化正极,可以简化锂离子电池的常规生产过程,革新其生产方式。     

高密度锂离子电池正极材料LiCoO2前驱体的制备

用化学沉淀法(CP)合成出了锂离子电池正极材料前驱体.研究了干燥方式、反应物浓度、滤饼含水量等因素对前驱体组成及振实密度的影响.结果表明,干燥方式以及滤饼的含水量和NaOH浓度对产物的振实密度影响最大.最佳条件下可以得到振实密度为1.92g/cm2的产物.用此前驱体和LiNO3-LiOH低共熔盐制得的产物LiCoO2振实密度达到2.95g/cm3,高于球形LiCoO2(2.8g/cm3)正极材料.用此前驱体制得的LiCoO2正极材料I003/I104达到26.65,首次充放电比容量为157和151mAh/g.