18650型Li_4Ti_5O_(12)/LiCoO_2电池失效模式分析

采用参比电极确定18650型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))/钴酸锂(LiCoO_2)电池在45℃下循环失效后的限容电极,对限容电极进行形貌、结构、交流阻抗及循环伏安等分析。电池失效后,充放电限容电极均为LiCoO_2正极;该电极失效的主要原因是活性物质结构被破坏,LiCoO_2的晶粒细化且内部微观应变较大,导致极片的界面性能下降及嵌脱锂动力学严重降低。     

MH-Ni电池失效简析(Ⅰ)——镍电极的膨胀

高密度球形Ｎｉ（ＯＨ）２的开发，大大地提高了镍电极的体积比能量。但其比表面积低，在应用于ＭＨ－Ｎｉ电池时要求镍电极能符合快速充放电的要求，电流密度成倍增加，使镍电极发生膨胀。本文通过解剖早期失效及寿命终止的电池，研究了镍电极膨胀对它的作用与影响。镍电极膨胀吸液，使隔膜含液量降低，增大了电池欧姆极化引起电池早期失效。镍电极的膨胀不仅会使ＭＨ电极含液量降低，加速合金的氧化粉化，还可能因其复合氧能力下降，使电池内压升高造成电解液的进一步流失而导致电池性能进一步恶化。实验通过ＳＥＭ、ＸＲＤ等测试表明，镍电极本身也会因膨胀造成整体导电网络的破坏与改变。两电极劣化的共同作用导致氢镍电池的失效。本文还对可能的解决途径进行了探讨     

MEMS微型质子交换膜燃料电池的阴极极板模型研究与优化设计

针对一种基于MEMS技术制造的H2/air自呼吸式微型质子交换膜燃料电池,建立了二维等温的阴极数学模型,计算了电池的平均电流密度及功率密度.由于阴极采用空气自呼吸式,阴极流场板结构的空占比就成为影响电池性能的重要因素.通过优化,确定空占比为0.7左右时,燃料电池的性能最佳.制作器件的测试结果表明采用该优化设计的燃料电池的峰值功率密度高达135 mW/cm2.     

质子交换膜燃料电池金属双极板研究

通过对金属材料在腐蚀测试池和实际电池中电化学性能和接触电阻性能的对比研究,优选出一种表面无须处理、耐腐蚀性能与石墨相当的镍-铁-铬合金双极板材料。该合金材料加工的双极板装配成质子交换膜燃料电池后,在电流密度600A·cm-2放电时,额定工作电压达到0.72V,经过累积近300h的测试,性能没有出现明显衰减,表明其可直接在质子交换膜燃料电池环境下稳定工作。     

活性炭双电层电容器的研究

通过活化预处理,获得了内阻较小,电化学可逆性高,比电容高达168.5 F/g的双电层电容器活性材料。使用该材料制得的电容器的漏电流小(1.12 mA),平均等效内阻仅为2.12 Ω,高倍率放电条件下容量衰减小于2.59 mAh/g,循环寿命超过60 000次,但该实验电容器的自放电率较高,材料有待进一步处理。     

微型PEMFC非增湿膜电极的优化

对微型质子交换膜燃料电池(PEMFC)的非增湿膜电极(MEA)制备工艺进行了优化研究.通过对热压条件、催化层组分、扩散层材料及质子交换膜的厚度等的控制,获得了综合优化参数.采用优化后的MEA组装单体微型PEMFC,在常温、常压及反应气体非增湿的条件下,MEA的峰值功率可达0.166 W/cm2,MEA长时间运行性能未见明显衰减.     

镍氢( Ni /MH)电池 10C放电循环寿命衰减机理研究

对Ni／MH电池在1C充放电和1C充电10C放电条件下的循环寿命进行了考察,结果表明10C放电条件下电池循环寿命只有76次。对10C放电循环前后电池内阻、正负极电位、负极性能变化和贮氢合金腐蚀行为进行了研究。结果表明由于10C放电条件下电池的温度较高,导致合金腐蚀速度增加。而合金的腐蚀消耗电解液,使电池内阻增加,负极性能恶化,电池寿命发生衰减。     

固化时铅膏中固体颗粒的膨胀

引言 近年来我国铅酸蓄电池行业在汽车蓄电池生产中较多地引进了国外的先进技术和设备。带式涂片机是其中的主要设备之一,与之相匹配的软技术就是采用砂型铅     

贮氢合金表面处理及其对氧化物含量的影响

为了有效去除贮氢合金表面的氧化膜 ,改善贮氢材料的表面特性 ,以提高金属氢化物电极的电化学性能 ,将贮氢合金用 6mol/LKOH处理后 ,用pH为 5～ 6(含添加剂 )的缓冲溶液洗涤。以扫描电镜 (SEM)观察处理后的合金 ,发现合金表面形成的裂纹较少 ,X光电子能谱 (XPS)分析则表明 ,经处理后的贮氢合金表面氧含量从 48.6 %下降到 2 6 .5 % ,表面镍含量从 39.78%提高到 54 .2 1 % ;电感耦合等离子体 原子吸收光谱 (ICP AES)检测也得到了与XPS相似的结果。研究表明 ,本处理方法比通常用 6mol/LKOH +0 .2 5mol/LNaH2 PO2 处理的合金具有更好的表面形貌和更低的表面氧含量 ,有利于MH Ni电池性能的改善     

AB5储氢合金微观结构X射线衍射正确表征

在研究现代X射线衍射仪实验条件、参数和数据处理方法对衍射线峰位、强度和半高宽的影响之后,提出了测定和表征AB5储氢合金微观结构参数的X射线衍射(XRD)方法,并用这些方法表征初始AB5粉末的结构特征,研究了活化前后和循环前后AB5微结构的变化。这些研究包括:不同成分合金的相结构、点阵参数与权重原子半径的关系;成分相同、制备方法不同的合金的微结构,其微晶大小和残余应变状态与工艺条件的关系;MH-Ni电池负极中AB5合金粉充放电活化前后微结构的变化,发现活化后其晶粒明显细化,残余应变却增加了一个量级;由循环寿命实验前后对比研究可知,充放电循环使晶粒进一步细化,细化进程和微应变值与循环实验条件有关。