LiFePO4正极材料及其改性研究进展

LiFePO4是最近几年来被广泛关注的锂离子电池正极材料,经过十余年的研究,LiFePO4的合成、改性、应用均取得了实质性进展,该材料已进入实用化阶段。LiFePO4具有比容量高(170 mAh/g),环境相容性好,原料丰富,循环性能好,充放电平台稳定等优点,因此该材料非常适合于对安全性、循环寿命、使用成本等敏感的大型电池应用领域,比如混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)领域。概括了LiFePO4的晶体结构,充放电机理和主要的改性手段,介绍了这种新型锂离子正极材料的研究进展。     

高温固相法合成LiNi0.25Co0.5Mn0.25O2及其结构性能研究

采用高温固相法合成了层状LiNi0.25Co0.5Mn0.25O2正极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及恒电流充放电测试,研究了LiNi0.25Co0.5Mn0.25O2材料的结构、形貌以及电化学性能。实验结果表明950℃7 h合成的样品具有最好的电化学性能,在0.1 C时2.5～4.3 V间,其首次充放电比容量分别为166.3 mAh/g和150 mAh/g,循环10周容量保持96%;XRD精修结果表明Li层中只有1.1%的位置被Ni所占据。     

阴极材料正尖晶石LiMn_2O_4制备方法研究现状

综述了制备锂离子电池正极材料正尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４ 的几种常用方法及其各自特点。对于高温固相反应而言,阐述了原料及合成条件的选择方式,并讨论了焙烧温度、升降温方式及机械研磨对产物晶型结构、粒度大小分布和电化学性能的影响,提出合成温度是控制固相合成正尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４ 的关键因素,直接影响产物的结构、粒度、杂质含量;对于低温合成技术,介绍了通过控制制备前体的反应条件及其转化正尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４ 焙烧温度,来优化材料的组成、结构形貌,提高产物均匀性和电化学性能的途径,认为发展尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４ 低温合成技术的前提是寻找合适的制备前体的反应体系及条件     

热处理对甲醇氧化催化剂Nb2O5·nH2O-Pt/C的影响

采用沉淀法制备甲醇氧化电催化剂10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C,并在Ar气氛下对它进行热处理。用XRD和HRTEM研究热处理对10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C结构和形貌的影响,用循环伏安法和计时电流法研究热处理对10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C电化学性能的影响。结果表明：随着热处理温度的升高,催化剂Pt尺寸增大、活性提高;与无热处理的20%Pt/C相比较,700 ℃热处理的10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C对甲醇的催化氧化性能最好,它对甲醇氧化的起始电位降低了150 mV,对甲醇的氧化峰电流提高了2.48倍     

植入式锂离子电池光纤布拉格光栅温度传感器

锂离子电池运行期间尤其在高放电倍率下产生的热量会导致温度大幅上升，仅仅依赖于单体电池表面的温度监测不能为电池管理系统提供最准确、最可靠的传感数据。对锂离子电池原位监测是防止锂离子电池热失控的最有效的方法之一，将传感器置于锂离子电池的热源核心处，可第一时间感知温度变化。在18650圆柱体锂离子电池内部中心处埋入光纤复合温度传感器，利用同一根光纤上的法布里-珀罗空气腔消除布拉格光栅传感机理固有的温度与应力交叉敏感，实验结果表明，在电池充放电阶段可以实时监测电池内部温度变化，光纤传感器与电池内部电芯相容性较好，可以满足大尺度锂离子电池集成组件的健康状态长期监测。