钒复合氧化物作热电池正极材料的可行性研究

钒复合氧化物材料LVO成分为LiV2O5 4VO2。LVO主要由大量结晶度很高的10mm左右的片状和块状体组成,其中还杂有非常细小的絮状材料。LVO材料中比较适宜的导电添加剂是粒径在0.17～0.70mm之间的超细银粉和LiF·LiCl·LiBr熔融盐。与LVO材料比较匹配的是电解质LiF·LiCl·LiBr·MgO。当使用14.3%(质量百分比)超细银粉、LiF·LiCl·LiBr·MgO电解质、放电电流密度小于600mA/cm2时,纯LVO的平均输出容量超过120.0mAh/(g电压截止1.7V)。放电电流密度为400mA/cm2时,钒复合氧化物LVO的空载电压为2.43V,放电电压为2.32V,比同等条件下FeS2正极的电压高了0.4V。LVO和VOC材料中不能使用有副反应发生的胶体石墨和超细镍粉作导电添加剂。钒复合氧化物LVO与合适的导电添加剂、电解质匹配后,可以用于设计一些工作时间短、对容量输出要求不高、但高度尺寸严格受限制的热电池。     

热电池氧化物正极材料研究进展

传统热电池采用过渡金属硫化物作为正极材料,随着电池小型化的要求,对正极的要求越来越严,国内积极开展了氧化物正极在热电池中的应用研究。综述了国内外学者对MnO_2基氧化物、VO基氧化物、铬酸盐等氧化物正极材料的研究进展,并对各项正极材料存在的问题进行分析,提出了相关优化设计方案。     

高温处理对热电池正极材料氯化镍性能的影响

研究了高温处理工艺对热电池正极材料氯化镍性能的影响;用扫描电子显微镜法(SEM)和X射线衍射光谱法(XRD)分析了处理前后材料结晶状态的差异。分析了处理前后材料的理化性能,结果表明,处理后晶体重新晶格排序,材料各项指标均有所改善。以高温处理粉作正极制备的热电池比以真空烘干粉作正极制备的热电池在放电平台电压、工作时间和电池内阻等方面性能更好。     

热电池正极材料

过渡族金属硫化物是一类很好的热电池正极材料。利用热重分析(TGA)方法研究了矿物FeS2粉末与人工合成的CoS2的热分解特征,研究表明,矿物FeS2粉末的热分解温度在540 ℃,人工合成的CoS2的热分解温度在640 ℃;扫描电镜(SEM)分析表明人工合成的CoS2为近球形多孔网络状结构,而天然矿石的FeS2粉末表面光滑平坦;电化学性能测试表明,CoS2比FeS2更适于研制工作时间长、脉冲电流大的热电池。通过在正极中引入适宜的添加剂,采用合适的添加剂配比和添加工艺,可以研制出适用于有大负载、快激活要求的热电池正极材料。     

以氯化镍作正极材料的热电池研究

以高温处理氯化镍作为热电池的正极材料制备热电池;用溶解理论解释了电池单体材料溢流现象,解决了电池的安全性问题;摸索了与之匹配的制备高比能量热电池所需电解质与负极材料,确定电解质为全锂电解质,负极为LiB合金;用浓差极化解释了氯化镍电池的电压起伏成因。所制备的氯化镍电池的单体电压比以二硫化钴为正极的电池单体电压高25%。与全锂电解质和LiB合金匹配制备的样品电池,比能量达到84Wh/kg。     

热电池正极材料NiCl2的制备及性能研究

采用高温升华工艺对NiCl2材料进行处理,表征测试结果表明,处理得到的NiCl2正极材料具有更好的结构.实验表明在850℃升华下得到的NiCl2升华粉作为热电池正极材料时,单体电池的放电性能最佳.由于NiCl2材料导电性能较差,针对这一特征,对金属和非金属导电剂的添加进行了研究,同时也进一步对混合导电剂的改性进行研究,发现添加复配比例m(石墨烯):m(镍粉)为3:7的混合导电剂的单体电池放电性能最优,初始放电电压为2.43 V,截止1.0 V的比容量为279.5 mAh/g.     

锂离子电池正极材料锂镍氧的研究进展

详细综述了锂离子电池正极材料锂镍氧的制备方法，并从LiNiO2的结构和性质出发探讨了不同离子对LiNiO2的掺杂改性作用。认为严格控制合成条件，可以合成近乎化学计量的LiNiO2。通过混合掺杂改性，可以得到容量大、循环性能好、热稳定性高的掺杂锂镍氧正极材料。     

热电池正极材料研究新进展

论述了热电池正极材料的研究进展,并分别对FeS2、CoS2、NiCl2正极材料进行性能比较,分析了这三种电极的优缺点。指出NiCl2正极材料相对于FeS2、CoS2正极材料具有较高的正电位,较低的电阻抗,较高的比能量等优势,已成为当今热电池正极材料的研究热点,应予以重点关注。     

二硫化钴作高功率热电池正极材料的研究

目前使用的基于Li(M)/FeS2电化学体系的热电池由于电压平稳、容量较高等优点一直沿用至今,但由于FeS2本身的一些缺点如电导率低、热稳定性差等限制了其进一步应用,尤其是在高过载、开路搁置等条件下。各国围绕这个问题进行了许多实验,发现CoS2是比较理想的正极材料。由于CoS2本身电导率高、化学稳定性好、分解温度高等优点成为有希望代替FeS2的新型正极材料。采用CoS2材料制作的热电池内阻较FeS2降低40%左右,大电流放电,开路搁置等性能明显优于FeS2体系,容量与FeS2基本相当。     

热电池正极材料氯化镍的性能研究

针对热电池正极材料氯化镍激活时间偏长、制备工艺复杂等缺点,对氯化镍正极热电池的激活时间、峰值电压、工作时间、负载能力及电极配方等进行了探索,并进行了高温、低温及不同电流密度下常温的放电实验。结果表明,在正极材料氯化镍中添加20%的羰基镍粉对热电池放电初期激活时间的改善是有利的;电解质配方和制备工艺的不同将直接影响氯化镍正极热电池的性能;当电流密度为1.0～1.5A·cm—2时,单体电池的工作电压峰值可以达到2.2～2.4V。     

热电池阴极材料的研究现状

日益发展的现代化武器对热电池的性能提出了更高的要求,热电池性能的提高很大程度上取决于阴极材料的发展.本文重点综述了几种主要的热电池阴极材料的研究现状,并展望了其未来的发展趋势.     

高镍三元正极材料锂离子电池的热失控分析

研究使用3种高镍三元正极材料[Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2(NCM811)、Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2(NCM523)和 Li(Ni0.8Co0.15Al0.5)O2(NCA)]的锂离子电池在100％荷电状态(SOC)状态下的热失控特征参数.进行3组重复性实验,对比自产热起始温度θ1、热失...     

溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料

溶胶凝胶法制备材料具有突出的优越性。正极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,锂离子蓄电池正极材料合成是锂离子蓄电池研究的热点。综述了用溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的研究现状,该工艺已经取得了很大的进展,但仍未工业化。对其发展方向作了展望,认为其发展方向为掌握溶胶凝胶工艺规律,研究开发新的溶胶凝胶工艺路线,对材料进行了表面改性,早日实现溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的工业化。     

尖晶石型锂锰氧化物正极材料的研究进展

概述了尖晶石锂锰氧化物的合成技术和电化学性能改进两方面的研究进展,并介绍了国内外有关尖晶石LiMn2O4的研究工作。对高温反应而言,包括高温固相反应法、熔融浸渍法、微波烧结法及其他改进的方法;在低温反应方法中,主要讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法及乳化干燥法等。对尖晶石锂锰氧化物的各种制备方法中存在的优缺点进行了比较和评述。从比容量、循环性能及高温性能三个方面对尖晶石的电化学性能进行了综述。提高比容量,改善循环性能,尤其是高温下的循环性能将是今后LiMn2O4研究的发展方向。     

锂离子电池正极材料的表面包覆研究现状

表面包覆是改善锂离子电池正极材料性能的重要手段之一。总结了锂离子电池正极材料表面包覆的常用方法;介绍了包覆物质的种类及研究现状;讨论了包覆改善正极材料性能的机理;展望了将来表面包覆的研究工作。     

锂离子电池正极材料LiVPO4F的研究进展

锂离子电池正极材料LiVPO4F具有比容量高、循环性能好、安全性能好等特点,成为近年来研究的热点.介绍了三斜晶系LiVPO4F的结构和电化学性质;简述了LiVPO4F的改性研究(金属离子掺杂和碳包覆);综述了LiVPO4F的制备方法(包括碳热还原法、溶胶-凝胶法、水液合成法、离子交换法)及其优缺点,并对它的应用前景进行...