溶胶-凝胶法制备LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了锂离子电池正极材料LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05.使用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成材料的结构及物理性能进行了表征.将合成材料作为锂离子电池正极活性材料,考察烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在750℃下烧结温度12h得到了性能较好的LiCr0.03Mn1.97O3.95F0.05,首次放电比容量为120.9mAh/g,35次循环后,其放电比容量仍保持在111.8mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05及其电化学性能

采用溶胶凝胶法合成了不同温度下的锂离子电池正极材料LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05.使用X射线衍射对合成材料的结构进行了表征.考察烧结温度对其结构及电化学性能的影响.随着烧结温度的升高,尖晶石型结构越来越完整,初始放电比容量增大,但循环性能却逐渐变差.在750℃T烧结温度12h得到了性能较好的LiNi0.05Mn1.95O3.95F0.05,首次放电比容量为109.7mAh/g,50次循环后,其放电比容量仍保持在101.6mAh/g,适合作为锂离子电池的正极材料.     

Mg、F共掺杂锂锰尖晶石的合成与性能研究

采用"熔融浸溃法"合成了Mg和F共掺杂的不同温度下的锂离子电池正极材料LiMn1.9Mg0.104-yFy(y=0.03、0.05、0.1);煅烧温度为700、750和800 ℃.通过XRD对样品进行测试,样品为单一尖晶石结构的物相;并用SEM对样品进行了形貌研究.当y=0.05时样品表面光滑,粒度分布范围小.用所制备的材料作为正极材料组装了模拟锂离子电池;在室温下进行恒电流充-放电性能测试,随着材料制备温度的升高,电池的初始放电容量逐渐增加,但充放电循环的容量损失也逐渐增加;而在800下℃,y=0.05时,其初始放电容量高达117 mAh/g;60次充-放电循环后,容量保持其初始容量的83%,该材料具有高的放电容量和优良的循环性能.     

基于复合相变散热的锂离子电池热管理实验研究

以纳米氮化硼(BN)为填料,制备不同质量分数的石蜡基纳米复合材料,对其进行热物性表征,并将该材料用于锂离子电池的热管理。实验结果发现,BN与石蜡之间为物理复合作用;复合材料的熔点和相变潜热随着BN含量增加均有所降低,复合材料导热系数发生转折的点对应于熔点;由于BN在石蜡中发生沉降,导致其含量为1%时复合材料热导率最大,为0.3386W/m·K。将1%的复合材料应用于锂离子电池的热管理,发现在3C和5C倍率放电条件下,电池表面最高温度较纯石蜡分别降低1.43℃和3.39℃,具有3.5%和7.6%的降温效果;最大温差分别降低0.24℃和0.35℃,比纯石蜡降低20%以上,电池表面温度更趋于均匀。因此复合相变材料在电池热管理上具有较好的应用前景。     

相变窗传热特性实验研究

本文采用熔融共混法制备十四酸(MA)-十六醇(HD)二元有机复合相变材料,利用差示扫描量热仪(DSC)确定了复合相变材料的相变温度和相变潜热。相变温度为35.5℃,相变潜热为218.23 kJ/kg,经过300次热循环实验,结晶温度变化在0.2℃以内,热稳定性良好。利用高低温交变试验箱模拟夏季室外温度变化(变化范围18~58℃),测试了双层窗与相变窗内外表面温度随环境温度的变化特性。结果表明:相变窗外表面温度峰值较双层窗降低5.9℃,相变窗内表面温度峰值较普通双层窗降低0.6℃,温度持续稳定100 min,整个测试过程中相变窗控温效果明显。相变窗较双层窗具有良好的负荷转移能力。     

锂离子电池正极材料LiV3O8的低温合成研究

以LiNO3和NH4VO3的原料，通过溶胶－凝胶法制备了层状锂钒氧化物LiV3O8锂离子电池正极材料，通过TG－DTG、XRD等考察了合成条件对产物首次放电比容量的影响，实验结果表明，在450℃左右热分解20h可能得到单一相产物LiV3O8，其层状结构较为完整，电化学性能好，首次放电比容量可达350mAh.g^-1，作为高能锂离子电池正极材料较为理想。     

锂离子动力电池的温升特性分析

锂离子动力电池在快速发展的今天,其安全性能越来越受到人们的关注,其中热量是影响电池安全性能的主导因素之一。为了研究电池在使用过程中的产热问题,本文根据锂离子动力电池在倍率放电时的温升数据模拟计算了镍钴锰三元材料和磷酸铁锂材料电池及不同型号的磷酸铁锂电池的等效比热容,结果表明电池的制作材料和电池结构两个方面对电池等效比热容和电池温升数据都有影响,三元材料电池的温升速率比磷酸铁锂电池要快,体积较大极片较长的电池散热系统较差,温升较快。此结论为电池的制作工艺和材料的选择提供了依据,对锂离子电池安全性能的提升提供了数据支撑,对锂离子电池的发展具有深刻而有意义的影响。     

树脂炭包覆石墨作为锂离子电池负电极的研究

以液相浸渍法在天然鳞片石墨（ＮＦＧ）表面包覆酚醛树脂后进行热处理,制备了酚醛树脂炭包覆石墨材料．将这种材料作为锂离子电池的负极材料,运用恒电流充、放电法,粉末微电极循环伏安法考察了其在１Ｍ　ＬｉＰＦ_６／ＥＣ＋ＤＥＣ（１：１）电解液中的充、放电性能,并分析了工艺条件中不同热处理温度（ＨＴＴ）对其充、放电性能的影响．实验结果表明,经ＨＴＴ＝９００℃热处理的酚醛树脂炭包覆石墨材料的第三次稳定放电容量（Ｄ_３）为 ２１３．７５ｍＡｈ／ｇ,第三次充、放电效率（η_３）为８８．６９％;并且循环寿命较长,可作为高性能锂离子电池的负极材料．     

LiFePO4的制备及其电化学性能研究

介绍用工艺较简单的溶肢凝肢法制备橄榄石结构的LiFePO4锂离子电池正极材料。讨论了不同的烧结温度和烧结时同等条件对材料电化学性能的影响。掺杂Cu后,以0．2mA／cm^2放电。放电容量145mAh／g。     

锂离子电池隔膜的研究与开发

介绍了锂离子电池隔膜材料的研究与进展，重点综述了聚烯烃锂离子电池隔膜材料的制备方法、孔径结构、孔隙率，透气率，自关闭性能等，认为多层复合隔膜既具有一定的强度又具有较低的自关闭温度，较适合作为锂离子电池隔膜，固体聚合物电解质在锂离子电池中作为电解质的同时还可以起隔膜的作用，表现出良好的应用前景。     

水热法合成α-Fe2O3纳米晶作为锂离子电池负极材料的研究

以FeCl3为铁源,油酸和NaOH为表面活性剂,乙醇为还原剂,在水热条件下于180℃反应10h,合成了α-Fe2O3（hematite）纳米晶,对产物进行X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析,结果表明,该产物纯度较高,平均粒径约为20nm。将该产物作为锂离子电池负极材料并组装为锂离子电池后进行充放电性能测试,发现其首次放电曲线比较特殊,且容量达到1280mAhg^-1,使得该材料成为潜在的锂离子电池负极材料。     

锂离子电池炭负极材料结构及嵌锂机理研究进展

炭材料取代金属锂作为负极后,锂离子电池在商业应用上取得了成功,并以其高能量密度在各种电子设备上广泛使用.锂离子电池的性能很大程度上取决于炭负极材料的微观结构,不同种类的炭材料其电化学性能有很大差别.对近几年所研究的可逆储锂炭材料进行了综述,着重总结了炭负极材料的种类、结构及其嵌锂机理,并展望了锂离子电池炭负极材料的研究进展.     

锂离子电池用聚萘负极材料的制备及电化学性能

采用3,4,9,10-二萘嵌苯四酸二酐(PTCTA)为原料,经高温自由基聚合、气相沉积、脱氢、石墨化工艺制得锂离子电池用聚萘(PPN)负极材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、激光显微拉曼光谱等检测技术对PPN负极材料的结构和表面形貌进行了分析与表征,研究了PPN作为锂离子电池负极材料的电化学行为。结果表明,PPN负极材料具有类似石墨的多片层结构,电化学测试表明,PPN负极材料具有良好的循环稳定性和倍率性能;在50mA/g电流密度下,PPN负极材料首次放电比容量为368.4mAh/g,经过200圈循环之后,PPN负极材料的放电比容量仍保持在300.3mAh/g。结果显示PPN适用于做锂离子电池负极材料。     

三维石墨烯纳米球的制备及其在锂离子电池中的应用

采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究。通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试等电化学测试手段来研究三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明, 在电流密度为0.05 A/g下, 三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的首次放电容量为485.9 mAh/g, 高于炭黑作负极的放电容量(401 mAh/g); 当电流密度为1 A/g时, 三维石墨烯纳米球负极材料仍然具有185.4 mAh/g的放电容量。在电流密度分别为0.5 A/g和2.5 A/g下, 充放电循环100次以后, 三维石墨烯纳米球的比容量几乎没有衰减, 这表明三维石墨烯纳米球作为锂离子电池的负极材料比炭黑具有更大的容量, 同时具有优异的循环稳定性。     

电动汽车锂离子电池热管理系统研究进展

目的为保证电动汽车在使用过程中安全可靠,需对车用锂离子电池进行温度控制。方法从电池的最高温度、使用寿命以及最大温差等方面,对空冷、液冷、相变材料冷却、微通道/微热管冷却以及加热方式的研究进行综述分析。结果相对于常规的空冷、液冷、相变材料与热管等冷却方式以及新型的热电制冷等方式,基于微通道、微通道冷板及微通道热管式的电池热管理系统(BTMS)具有更为卓越的换热性能,已成为一种可行且有效的热管理解决方案;BTMS存在整体结构复杂、换热细节研究不深、实用性不强以及针对微通道的相关强化研究不足等问题。结论在微通道液冷式BTMS的研究基础上,对其进行强化换热与强化结构体力学强度等研究,可以显著增强BTMS及整体系统的换热性能与结构强度,以及对锂离子电池产生更好的温控效果,提高了电动汽车的安全性与可靠性。     

纳米碳颗粒作为锂离子电池负极材料的研究

石墨化碳具有充放电容量高、循环性能稳定等特点,是最有商业应用价值的锂离子电池负极材料之一,所以改性的碳负极材料一直是研究的重点.用TEM,HRTEM对用电弧放电法制备的纳米碳颗粒进行结构表征,并将其用作锂离子电池负极材料研究其电化学性能.研究结果表明,纳米碳颗粒负极具有较高的初次充电容量,达到了710mAh/g.但是初次放电效率低,不可逆容量损失大,在锂离子电池应用上还存在很多缺陷.必须对其加以改善使之成为一种较好的锂离子电池负极材料.     

纳米片状MoS2的合成及其在锂离子电池上的应用

以钼酸钠为钼源,硫代乙酰胺为硫源,通过水热法制备了由纳米片组成的三维花状结构的二硫化钼,并利用XRD、SEM、TEM对产物的微观结构和形貌进行了表征;同时用该材料制备了锂离子电池,最高放电比容量达1342.8mA.h/g,二硫化钼独特的结构使其成为锂离子电池负极材料较好的选择。     

碳热还原法制备LiVPO4F及其电化学性能

以LiF、V2O5和NH4H2PO4为原料,C为还原剂,采用碳热还原法两步合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F.考察了不同合成温度、时间对产物晶形结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明,当合成温度、时间分别为750℃、30min时,所合成的LiVPO4F样品属于三斜晶系,且颗粒分布比较均匀.该材料以0.2C充放电,首次放电容量为119mAh/g,放电平台在4.2V左右(vs.Li/Li ),循环30次后其比容量达89mAh/g.     

锂离子电池正极材料LiV3O8的低温合成研究

以ＬｉＮＯ_３和ＮＨ_４ＶＯ_３为原料,通过溶胶－凝胶法制备了层状锂钒氧化物ＬｉＶ_３Ｏ_８锂离子电池正极材料,通过ＴＧ－ＤＴＧ、ＸＲＤ等考察了合成条件对产物首次放电比容量的影响．实验结果表明,在４５０℃左右热分解２０ｈ可得到单一相产物ＬｉＶ_３Ｏ_８,其层状结构较为完整,电化学性能好,首次放电比容量可达３５０ｍＡｈ·ｇ－１,作为高能锂离子电池正极材料较为理想．     

锂离子电池电解液行业前景广阔

锂离子电池电解液作为锂离子电池必需的关键材料，用于电池正负极之间传导电子，是锂离子电池获得高电压，高比能等优点的保证，其发展依赖于锂离子电池的发展。