锂离子电池负极析锂检测方法的研究进展

锂离子电池作为目前应用最广泛的电化学储能器件,其安全性和循环稳定性问题备受关注.负极材料表面析锂是锂离子电池常见的失效原因,因此也是相关产业界的研究热点.然而,由于锂离子电池的封闭式外包装,许多常规的检测手段无法直接应用于电池内部,导致析锂检测成为了锂离子电池行业的难点问题.针对该问题,从构造特殊原位电池、外部特性推测...     

我国磷酸铁锂改性技术的进展与应用前景

介绍了新型锂离子电池正极材料磷酸铁锂制备与改性技术,特别介绍了我国磷酸铁锂纳米化、离子掺杂、碳包覆等改性技术和水热合成、溶胶—凝胶法等磷酸铁锂制备技术,阐明了改性技术有利于进一步改进电池电化学性能,以适应混合动力汽车与电动汽车动力电池和风能、太阳能储能设备等对锂离子电池要求。基于磷酸铁锂正极材料发展前景,提出了我国传统磷化工行业调整产品结构,对接新能源材料的发展思路。     

锂硫电池正极材料的研究进展

世界能源短缺危机日益严重,发展可再生能源成为必然趋势,而储能系统的研究则成为其中的关键。另外,锂离子电池在电子设备中有着重要的作用,但是其较低的理论比容量,使之难以满足大型电子设备的需求。锂硫电池具有数倍于锂离子电池的理论比能量密度(2 600 Wh·kg^-1)和理论比容量(1 675 mAh·g^-1),而且单质硫储量丰富、价格低廉,因此锂硫电池是非常具有应用前景的储能器件。正极材料对锂硫电池性能具有重要的影响,并得到广泛研究。本文综述了近年来硫/碳、硫@碳/金属化合物、硫/杂原子掺杂碳以及负载催化剂的硫/碳等各类复合材料在锂硫电池中的研究进展,并对其发展进行了展望。     

锂硫电池中抑制穿梭效应和锂枝晶的近期进展

锂硫电池具有突出的高比容量、环境友好、原材料廉价易得等特点,是未来新能源的一个选择方向。首先介绍了锂硫电池的研究背景以及放电原理,然后分别在电池的隔膜和负极2个方面叙述了抑制穿梭作用和抑制锂枝晶的最近进展,并且对未来锂硫电池的发展进行了展望。     

锂-21世纪能源战略金属

本文简介锂在减少碳排放、寻找非化石能源中扮演着储能、生能和节能的重要角色。在锂离子电池中大放异彩,在受控核聚变中展露卓越、才能出众,其节能效能惠及四方。世界对锂的需求量增速惊人,锂资源将处于能源战略的风口浪尖上。     

废锂离子电池中锂提取技术研究进展

作为一种关键原材料,锂是生产新能源汽车锂离子电池必需的战略金属。随着新能源汽车产业的快速发展,对锂的需求量持续骤增。然而,我国锂矿石等一次资源储量低,对外依存度目前已高达70%,难以满足快速增长的市场需求,供需矛盾日渐突出。因此,高效清洁提取废锂离子电池中的锂必将成为锂资源的重要补充,对有效避免废锂离子电池对生态环境和人体健康的二次污染风险、保障战略金属锂的安全供给和新能源汽车行业的可持续发展意义重大。鉴于湿法冶金具有回收率高、回收产物纯度高、能耗低等优点,本研究综述了近年来以湿法冶金为主提取废锂离子电池中锂的研究进展,重点分析了废锂离子电池预处理、浸出、锂分离与提取的主要方法及其优缺点,并提出了进一步强化选择性提取锂相关技术研发及废锂离子电池全组分清洁利用的建议,同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势及前景进行了展望。     

锂离子电池电解液有机锂盐的研究进展

电解液锂盐是锂离子电池的最重要组成部分之一。对现有锂盐进行修饰和合成具有特定性质的新型锂盐是提高锂离子电池性能的有效手段。文章就目前国内外锂离子电池电解液有机锂盐的研究进展进行了综述。在总结这些锂盐开发研究工作共同点的基础上,提出了锂盐的发展方向及其开发思路。     

计算机模拟在不同类型离子电池电极材料中的研究进展

高能量密度储能装置的锂硫电池和钠离子电池等新型电池体系正在迅速发展。简要概述了锂离子电池、锂硫电池和钠离子电池的正负极材料,着重就第一性原理、分子动力学、蒙特卡罗及有限元方法在电极材料中的研究进展,以及在材料的晶体结构、电子结构、离子的输运过程、材料中的温度和应力分布以及掺杂改性等方面的应用进行了综述,对计算模拟技术在电极材料中的应用前景进行了展望。这些理论研究成果将有助于加深对材料和电池性能之间关系的理解,并对新电池体系材料的设计和研发具有理论指导意义。     

锂离子电池用电解质锂盐的研究进展

锂离子电池（Lithium ion battery）以高能量密度、开路电压大、循环寿命长以及环境友好等优点,而广泛应用在通讯基站、航空航天、新能源交通工具等领域。电解质锂盐作为锂离子电池不可或缺的部分,不但能在电解液中提供和传输锂离子,而且能够在电极材料表面形成保护层,在很大程度上决定着锂离子电池的容量、循环性能、安全性能、工作温度、能量密度和功率密度等性能。本文主要介绍了电解质锂盐的理化性质和作用,重点总结了目前常见的几种无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对不同锂盐的优缺点进行了评述,并对电解质锂盐在锂离子电池领域的发展进行了展望。     

双氟磺酰亚胺锂的合成及应用研究进展

双氟磺酰亚胺锂作为一种锂离子电池用新型电解质锂盐,因具有优异的物理、化学及电化学性能,受到了越来越多研究者的关注。重点对双氟磺酰亚胺锂的制备方法及其在锂离子电池中的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望。     

5 V尖晶石型无钴LiNi0.5Mn1.5O4正极材料进展综述

作为下一代锂离子电池或固态电池的候选正极材料,镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4正在吸引研究者的兴趣。本工作介绍了LiNi0.5Mn1.5O4的晶体结构、合成方法、电化学反应机制、材料的电学属性以及材料的优势,同时介绍了目前阻碍其产业化应用所存在的技术障碍：高温循环差、过程库伦效率低、金属溶出及相变、高电压下电解液分解、全电池产气等。针对存在的主要技术问题,深入讨论分析其内在的原因,并总结了若干材料层面的解决思路：微观形貌调控、新黏结剂匀浆策略、掺杂、包覆、高电压电解液匹配、制备过程控制、全电池应用研究等,另外还推测了可能的应用场景。LiNi0.5Mn1.5O4材料的商业化应用还有赖于电池层面的精细结构设计。综述目的是希望研究者更加关注LiNi0.5Mn1.5O4材料的产业化应用研究。     

锂离子电池正极材料锰酸锂表面改性研究进展

尖晶石型锰酸锂是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一,但目前还存在初始容量较低、容量衰减快、高温性能差等问题。最近的研究表明,表面改性是提高其电化学性能的重要方法之一。本文阐述了近年来关于LiMn2O4在表面改性方面的最新研究进展。     

Room Temperature Ionic Liquid-based Electrolytes as an Alternative to Carbonate-based Electrolytes

The issue of the safety of Li-ion batteries is becoming more critical with the increase in their size for applications in large energy storage devices, such as hybrid electric vehicles (HEVs), and energy storage systems (ESSs) for smart grids. The thermal runaway of Li-ion batteries is considered to be caused by their flammable components, such as the volatile carbonate solvents of electrolytes. Room temperature ionic liquids (RTILs) have recently received much attention because of their characteristics of non-flammability and non-volatility. In addition, RTILs show high ionic conductivity and a wide electrochemical stability window. Therefore, RTIL-based electrolytes are considered one of the most promising candidates to improve the safety of Na-ion, as well as Li-ion batteries; indeed, RTIL-based electrolytes have shown excellent improvements in terms of thermal stability and electrochemical performance. This review provides a comprehensive overview of selected RTIL materials, including their physicochemical and electrochemical properties. Moreover, we discuss the failure mechanisms of certain RTIL-based electrolytes with various electrodes to suggest alternative strategies for improving their electrochemical performance.     

钠离子电池研究进展

钠离子电池具有比能量高、安全性能好、价格低廉等优点,在储能领域有望成为锂离子电池的替代品。本文阐述了钠离子电池的研究现状,对钠离子电池研究的正负极材料、电解质的制备以及其电化学性能作了概述性讨论。正极材料有氧化物型、聚阴离子型;负极材料有碳基材料、钛基材料和合金负极材料等;电解液有有机溶剂电解液和凝胶聚合物电解液,并分别阐明了各种材料的优势和局限性。最后指出了这类高效钠二次电池体系有可能逐渐替代锂离子电池,并指明了现阶段发展钠离子的主要问题是不同体系材料的相互匹配。     

烧结温度对尖晶石型LiMn2O4的影响

尖晶石型锰酸锂作为锂离子电池正极材料具有比能量高、循环性能好、成本低、无污染、安全性能好等优点,成为近年来研究的热点。尖晶石型LiMn2O4的结构与性能在很大程度上决定着锂离子电池的商业化。烧结温度是制备LiMn2O4的重要影响因素。从制备方法上综述了温度对尖晶石型LiMn2O4的影响。     

六甲基二硅胺烷作为锂离子电池电解液稳定剂的研究

研究了六甲基二硅胺烷(HMDS)作为锂离子电池电解液的稳定剂对电解液稳定性和电化学性能的影响.将两种不同的电解液经过60℃/24h高温储存,取样分析检测电解液的H<,2>O和HF的含量变化,并用两种不同的电解液制作电池进行85℃/4h高温储存和电化学性能测试.结果表明,HMDS的加入明显提高了锂离子电池电解液的储存稳定...     

锂离子电池正极材料研究的进展

锂离子电池由于有高能量密度、高输出电压、无记忆效应和无环境污染等优点,得到越来越多的应用。作者简述了锂离子电池的结构和充放电原理,详细介绍了近年来应用于锂离子电池的一些正极材料。并讨论了它们的优缺点及在锂离子电池中的应用前景。指出今后电极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展。     

二次锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

Li4Ti5O12由于其长的循环寿命及高的安全性能,成为二次锂离子电池,特别是动力电池的优秀候选材料.本文综述了负极材料Li4Ti5O12的结构、合成方法、物理特性和电化学性能,着重介绍了各种元素的掺杂对Li4Ti5O12循环容量、充放电电压平台及高倍率性能的影响.     

Porous graphene networks as high performance anode materials for lithium ion batteries

Porous graphene obtained by chemical vapor deposition (CVD) using porous MgO sheets as template is demonstrated to exhibit a high reversible capacity (1723 mAh g^-1), excellent high-rate capability and cycling stability for Li-ion batteries. The simple CVD approach offers a new way for large-scale production of porous graphene materials for energy storage.     

Carbon nanotube array anodes for high-rate Li-ion batteries

The electrochemical performance of carbon nanotube array (CNTA) and entangled carbon nanotube (ECNT) electrodes are studied as anodes for Li-ion batteries. CNTA anodes display higher capacity (373 mAh g⁻¹) and much better rate and cycle performances than ECNT anodes. The performance of CNTA electrode shows length dependencies, i.e., shorter CNTA electrodes present higher specific capacity and better rate performance. The energy storage characteristics of CNTA electrodes are discussed on the basis of experimental results of SEM, TEM, and Raman spectra. The inner graphene layers of CNTs in CNTA electrode, which can form electron conductive paths and ensure a high conductivity, are retained during Li-ion insertion/extraction. These mechanically robust inner graphene layers can avoid the loss of outer active materials during Li-ion insertion/extraction, which, in turn, results in a good cycle performance.