青岛储能产研院成功研发容量可控的石墨烯基锂离子电容器

<正>近日青岛储能产业技术研究院研发团队采用石墨烯基复合材料,攻克了程序化预嵌锂等多个技术难题,研发出容量可控的锂离子电容器器件。该电容器具有能量密度大、充放电速度快、循环寿命长等优势,并采用模块化系统集成技术,成功在电动自行车上进行了示范应用,相关技术在国内处于领     

锂离子电池正极材料产业化进展

高电压、高容量、无记忆效应和循环寿命长是锂离子电池作为性能卓越的新一代绿色高能电池的显著特点。随着3C产品的不断更新换代,特别是手机的智能化和轻薄化,用于3C产品的锂离子电池需要不断地提高能量密度。钴酸锂(LiCoO2)材料由于具有放电电压平台高、放电容量大、能量密度高的优势,一直是3C产品用锂离子电池的首选正极材料。除3C产品外,锂离子电池在新能源汽车(包括纯电动、混合动力等)、电动自行车及其他电动代步工     

新型石墨烯基高能量度锂离子电容器通过专家鉴定

正近日,中国科学院青岛储能院研发出的新型石墨烯基高能量度锂离子电容器技术在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定和评价。鉴定委员会认为该项成果创新性强,总体达到国际先进水平,具有较好的推广价值,并建议尽快推进产业化进程,满足国家需求。锂离子电容器是一种兼具双电层超级电容器高功率特性与较高能量密度特点的电化学储能器件,具有非常好的发展前景。近年来,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院研究团队围绕高能量密度锂离子电容器     

高能量密度锂离子电池应用研究

随着智能手机和笔记本电脑等移动互联网设备的普及,电动自行车和电动摩托车等电动交通工具的推广,以及无人机和太空探测器等航空航天技术的发展,锂离子电池性能面临着更高的发展要求,而体积小、能量密度高已成为高性能锂离子电池的研究方向。本文将分别从结构及工艺设计、正负极配比的优化、高容量负极材料的开发、高电压正极材料及适配电解液等方面,对高能量密度锂离子电池进行概述。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究进展

<正>锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和环境污染少等优点,成为世界各国研究的重点,并且在电脑、手机和其他便携式电子设备中得到了广泛应用。然而,随着电动汽车和先进电子设备的快速发展,对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求~([1-3])。如何提高锂离子电池的能量密度,关键在于电极材料的改善和性能的提高。目前商用锂离子电池的负极材料以石墨类材料为主,由于其理论比容量较低(比容量只有372m Ah/g),且倍率性     

锂离子电容器的研究进展

锂离子电容器是具有高能量密度和高功率密度的新型储能器件,已成为国内外学者研究的重要课题.阐述了锂离子电容器的工作原理及其在国内外的发展状况,并分析了其产业的发展情况和存在的问题.最后展望了锂离子电容器今后的研究方向.     

锂离子电容器电极材料研究进展

锂离子电容器的负极多为发生电池型反应的材料,正极则多选用具有电容特性的材料,结合锂离子电池和电化学电容器各自的优点,具有能量密度高、功率密度高、使用寿命长等优势,是极具前景的储能器件,有望应用于新能源汽车等领域。然而锂离子电容器也存在发生电池型反应的负极与发生离子可逆吸附脱附的正极间动力学与比电容不匹配、使用过程中形成固态电解质膜、首次充放电不可逆容量损失高等问题,这限制了锂离子电容器进一步发展。为进一步提高锂离子电容器的使用性能,研究者们一直致力于开发新的电极材料。按照电容器负极发生反应的类型,将负极材料大致分为嵌入型、转化型、合金型三类并逐一介绍其研究进展。此外,简要总结了目前碳基正极材料研究的几个热点方向,展望了未来对锂离子电容器的进一步研究和应用。     

团聚体类正极材料在锂离子电池应用中的破碎问题

<正>自二次电池体系问世以来,其发展经历了铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等几个阶段。从20世纪90年代开始,锂离子电池体系成为综合性能最好的二次电池体系。相对于其他二次电池,锂离子电池具有电压平台和能量密度高,循环寿命长,无记忆效应,对环境污染小等优点。在相同能量密度的前提下可以显著减少单体电池的质量,便携性较好。而锂离子电池的应用也已经由手     

我国锂离子电池产业技术发展概况

<正>锂离子电池最早在20世纪90年代由日本索尼公司成功研制,随后在全球范围内快速发展,目前该产业已经形成了由中国、日本、韩国主导的全球锂电市场。锂离子电池是21世纪最有应用价值的理想电源,也被称为"摇椅式电池",具有放电电压高、能量密度大、循环寿命长、绿色无污染等优点~([1]),根据应用场景不同,锂离子电池可分为动力、消费和储能3种。近年来,随着"环境倒逼机制"的强化和新能源汽车产业的兴起,动力电池逐渐     

动力锂离子电池制造与安全性

近年来,锂离子电池在移动电话、便携式计算机、摄像机等电子产品应用上部分代替了传统电池。大容量动力锂离子电池早已在电动汽车中试用,将成为21世纪电动汽车的主要移动动力电源之一,并将在航天和储能等各大领域得到更加广泛的应用。然而,近年来备受关注的众泰电动出租车"4.11"自燃事件"、7.18"上海纯电动公交车自燃事件、乌鲁木齐电动公交起火事件、电动自行车自燃事件以及手机爆炸等事故隐患,使得动力锂     

电池更换模式下电池管理系统的研究

针对奥运会纯电动公交车更换电池的运行模式,提出了一种主从式结构的电池管理系统。此系统除了能在车载模式下实现电池状态监测、故障报警和整车通讯之外,还能完成电池分箱拆分后的充电、维护及重组等管理功能,与传统电池管理系统相比更具模块化和通用性特点。重点分析了这种模式下电池管理系统的系统构架、功能特点、状态估算等问题,提出了整车充电与分箱充电控制相结合、电池参数识别与电池重组相配合、电池状态自校正等多种特殊处理方法,较好配合了纯电动公交车的正常运行。     

锂离子电池电解液阻燃添加剂研究进展

锂离子电池由于能量密度高、电压高、寿命长等优点在多种二次电池中脱颖而出,在电动汽车、智能电网等方面有着广泛的应用前景。目前,安全性是制约大容量锂离子电池商品化应用的瓶颈问题,而锂离子电池     

高能量密度锂离子电池电极材料研究进展

高能量密度的电极活性材料是提高电芯能量密度的关键。提高锂离子电池能量密度的途径主要包括开发高比容量正负极材料和高放电电压平台正极材料。本研究综述了几种典型的具有高能量密度锂离子电池正、负极材料的最新研究进展,包括多电子反应、富锂、聚阴离子和镍锰酸锂正极材料以及硬碳、硅基和锡基负极材料,介绍了各种材料的特点和电化学性能,重点阐述了制备这些材料的典型方法和进展,并展望了高能量密度锂离子电池的发展方向和应用前景。     

麻省理工开发出新型锂电

美国麻省理工学院（MIT）开发出了正极材料采用包括碳纳米管在内的混合材料锂离子充电电池。据介绍，该电池同时兼顾锂离子充电电池及电容器二者的性能。具体而言，输出密度是普通锂离子充电电池的10倍，能量密度是普通电容器的5倍。     

纳米碳集流体在电化学储能中的应用进展

电化学储能技术对配置可再生能源和拓展电动器件的广泛使用至关重要。碳纳米集流体具有比表面积高、导电性好、界面可修饰及柔性好等特点,为下一代高比能锂硫电池及目前的锂离子电池和电容器存在的关键科学问题提供了一个良好的研究平台。本文重点对纳米碳基集流体在锂硫电池中的应用及界面作用机理进行了探讨,并介绍了纳米碳基集流体在高比能、高功率锂离子电池和电容器中的作用,最后阐述了纳米碳集流体在这些储能体系中存在的问题及发展空间。     

动力锂离子电池现状浅谈

随着世界电池工业的快速发展，锂离子电池对于我们已经不是一个新鲜的概念，我们的日常生活中也处处可见锂离子电池的身影。小到各种数码产品，例如手机、相机、摄像机、笔记本电脑等等，大到各种交通工具，例如电动自行车、电动汽车等等，都在使用锂离子电池这种新型的工作电源。除此以外，锂离子电池还被用在各种大型通讯设备、工业设备、航空航天设备和军工装备中。由于与传统电池相比有着能量密度大、充放电寿命长、无污染、工作电压高等诸多优势性能，锂离子电池具有很高的科研价值和广泛的应用空间。     

三维结构应用于储能器件的研究进展

锂离子电池和超级电容器作为新型储能器件因具有能量密度高、充放电效率高、绿色环保等诸多优点，能够应用于能源、汽车、电子器件等领域，备受研究者的关注。三维结构能够增大电极材料的单位立足面积，有效提高电极材料的利用效率，显著改善储能器件的电化学性能。为了进一步提升储能器件的电化学性能和拓宽其应用领域，设计制备具有3D结构的电极材料显得非常必要。主要对利用三维结构电极材料制备锂离子电池和超级电容器进行综述，分析了不同三维结构制备储能器件的优点以及存在的问题，并对三维储能器件的发展方向进行了展望。     

基于动力学匹配原则构筑高性能锂离子电容器

锂离子电容器作为新一代电化学储能系统，结合高能量和高功率密度的优势，满足多功能电子设备和电网侧储能的迫切需求。然而，电池型负极和电容型正极之间的动力学不匹配严重制约了其电化学性能。为解决这一瓶颈，制备一种高性能双碳锂离子电容器，该器件采用乙二胺四乙酸铁钠盐(EDTA-Na-Fe)衍生而成的碳材料同时作为正、负极。通过简单的煅烧，EDTA-Na-Fe可直接转化为氮掺杂碳骨架(NCF),该碳骨架具有较高的可逆容量和良好的电化学性能。使用NCF同时作为锂离子电容器的正、负极，能够在0.5～4.0 V的电压区间工作，并且由于使用同样的正负极材料，简化器件的构筑流程；在225 W·kg^-1的功率密度下，所构筑器件的能量密度能达到193.4 Wh·kg^-1。这种合理的动力学匹配策略为进一步发展高性能锂离子电容器开辟一条新的途径。     

锂离子电池高电压技术及产业发展现状

正随着用电设备对锂离子电池容量要求的不断提高,人们对锂离子电池能量密度提升的期望越来越高。特别是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各种便携设备,对体积小、待机时间长的锂离子电池提出了更高的要求。同样在其他用电设备,如:储能设备、电动工具、电动汽车等也在不断开发出质量更轻、体积更小、输出电压和功率密度更高的锂离子电池,所以发展高能量密度的锂离子电池是锂电池行业的重要研发方向。一、高电压锂离子电池开发的     

山西煤化所在高性能超级电容器构筑方面取得系列进展

正超级电容器具有高功率密度和长循环寿命等优点,但较低的能量密度制约了其大规模应用,而构筑纳米结构电极材料和构筑新型电容器是有效的解决途径。中国科学院山西煤炭化学研究所陈成猛课题组通过精准设计纳米结构电极材料,以及组装非对称电容器和柔性全固态电容器实现了其能量密度的显著提升,并取得了一系列进展。