泡沫镍作集流体对锂硫电池性能的影响

为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,采用了多孔的泡沫镍作集流体。通过循环伏安测试可知,泡沫镍作集流体时泡沫镍在充放电过程中并没有参与反应,而是相对于铝箔集流体降低了电池的氧化峰电势和提高了还原峰电势。充放电测试可知:泡沫镍作集流体时,锂硫电池表现出良好的高倍率放电性能,在1 C充放电下,以泡沫镍为集流体的锂硫电池首次放电比容量达到940 m Ah/g,经过100次循环后其放电比容量保持在508 m Ah/g左右。     

锂离子电池集流体的研究

研究了锂离子电池用Cu和Al集流体.用恒电流测试研究了Cu和Al作为不同电极集流体的充放电性能,并用线性扫描伏安法研究了它们的极化曲线.结果表明:Cu和Al分别作为锂离子电池负极和正极集流体时,都具有嵌锂容量小、高电化学稳定性、降低电极极化的特点.     

铝箔涂碳对LiFePO_4/C电池性能的影响

研究涂碳铝箔作为集流体对磷酸铁锂(LiFePO_4)/C正极材料及电池性能的影响。铝箔涂碳可抑制电极材料的极化,提高材料与集流体的粘附效果,降低两者间的电荷转移电阻,提高Li+的扩散速率。以涂碳铝箔为集流体的半电池,在10 C倍率下的中值电压仍在3.10 V以上,活性材料与集流体之间的电荷转移电阻比光铝箔低65%以上,Li+扩散速率是光铝箔的3倍以上。涂碳铝箔作为集流体,可降低组装的全电池的内阻,与光铝箔相比,内阻降幅在25%以上,功率密度涨幅大于35%;在4 C倍率下全电池的中值电压仍在3.00 V以上,在3.65~2.00 V放电,4.00 C/0.33 C容量比在99%以上。     

锂-二氧化锰一次电池的研究进展

从阴极材料二氧化锰(MnO_2)入手,介绍对MnO_2进行的多种改性研究,如金属氧化物掺杂、金属包覆、阴离子掺杂以及热处理的影响;从阳极材料、黏结剂、集流体等方面,分析影响锂-二氧化锰(锂锰)一次电池性能的多种因素;对锂锰电池的发展趋势进行展望。     

硫含量和集流体类型对锂硫电池性能的影响

采用高导电性石墨KS6作为单质硫的载体,热处理制得高硫含量(＞60％)的S/KS6复合材料,对比了平面集流体、三维集流体制备的硫电极对电池循环性能的影响.用XRD、循环伏安、交流阻抗和恒流充放电测试,对复合材料进行了分析.采用硫碳质量比2:1的S/KS6复合材料和三维集流体的锂硫电池,具有较高的容量和较好的循环稳定性,以0.05C在1.5～2.5V充放电,第30次循环的放电容量仍有首次循环的83.6％.     

锂浆液电池正极集流体表面改性研究（英文）

锂浆料电池(LSB)是一种新型储能技术,适用于低速电动汽车、基站、家用机箱、电网等领域。集流体与电极浆料之间的接触电阻是影响锂浆料电池电化学性能的重要因素。本研究采用不同比例的炭黑(CB)和聚偏氟乙烯(PVDF)对铝集流体进行表面处理,研究正极集流体表面处理对LiF ePO4浆料半电池的影响。试验结果表明,CB与PVDF的比例对集流体表面涂层的均匀性、微裂纹的形成、比表面积、孔隙率、涂层附着力等都有一定的影响,进而使集流体产生不同的电子电阻和离子电阻。当炭黑含量过高时,表面涂层与集流体表面的黏附性不足,无法适应炭黑纳米颗粒在干燥过程中产生的高表面张力,因此表面形成裂纹,导致接触电阻增大。随着CB∶PVDF的比例由1∶1增加到5∶1,涂层的比表面积和孔隙体积先增大后减小,最大值在3∶1左右,与集流体的欧姆电阻和半电池的充放电测试结果一致。较大的涂层孔隙率和表面积有利于锂离子在电解液中的迁移和电化学反应的发生。LiF e PO4浆料电池采用涂层比为3∶1 (CB∶PVDF)的铝网集流体可实现良好的充放电功能,在0. 2mA/cm2的条件下比容量达到149. 2(mA·h)/g。     

三维多孔结构磷酸铁锂电极的制备及性能

以泡沫镍为集流体,制备三维多孔结构的磷酸铁锂(LiFePO4)电极,以改善LiFePO4的高倍率性能.与传统采用铝箔集流体的LiFePO4电极相比,三维多孔结构LiFePO4电极的高倍率充放电性能更好,以5.0C的电流在2.5～ 3.8 V放电,比容量达101.7 mAh/g.循环伏安和交流阻抗测试的结果表明:三维结构...     

一种Ag掺杂的石墨烯锂金属负极三维集流体

锂金属负极在循环过程中会产生锂枝晶生长问题,导致电池循环寿命和库仑效率降低,甚至引起安全问题。锂枝晶生长的主要原因是锂金属负极中锂离子的电化学行为不受控引起的。为了解决这个问题,设计了一种由银(Ag)纳米颗粒、石墨烯和聚偏氟乙烯(PVDF)构成的锂金属负极集流体(GP@Ag)。利用银良好的亲锂特性及石墨烯对电子和锂离子的良好导电性,大大提高锂金属负极的电化学动力学性能。将所设计的集流体用于锂金属电池负极并进行电池性能测试,在1.0 C下循环350次,电池容量保持率可提高到93%,证明GP@Ag能有效抑制锂枝晶的生长,从而大大提高锂电池的循环寿命。     

抗腐蚀性鳞片石墨涂层水系电池正极铝箔集流体

集流体的腐蚀是限制水系电池发展的主要瓶颈之一，目前仅有金属钛或石墨等可以用作水系电池正极集流体，常见的铝箔因腐蚀无法作为集流体应用于水系电池。本文以炭黑和鳞片石墨为防护基材，采用涂布方法制备了两种涂炭铝箔，其中鳞片石墨涂层的铝箔不仅涂层均匀具有较好的附着力，而且具有较好的疏水和耐腐蚀性能，以该涂碳铝箔为正极集流体、石墨纸为负极集流体组装的LiFePO₄‖NaTi₂(PO₄)₃电池可以正常循环90次，具有潜在应用价值。     

碳基三维集流体在锂金属电池中的应用研究

锂金属负极具有较高的理论比容量(3860 mAh/g)和较低的还原电势(-3.04 V vs.标准氢电势),被誉为最具发展潜力的负极材料,但是锂金属负极中的枝晶、死锂等问题阻碍了锂金属电池的商业化发展.针对锂金属负极中出现的问题,研究人员提出了大量的解决方案,其中,三维集流体不仅可以降低电流密度,缓解枝晶生长,还可以容...     

共价有机框架材料应用于锂硫电池的进展

金属锂负极枝晶不可控生长、隔膜界面兼容性差及正极中存在的穿梭效应等,导致锂硫电池的容量衰减、安全性能下降.共价有机框架(COFs)材料具有密度低、比表面积大、孔径和结构可调、易于功能化和共价结构组合多等优点,具有应用于锂硫电池关键材料的潜力.总结近五年COFs在锂硫电池中的应用进展,包括COFs在锂硫电池正极框架材料、...     

锂离子蓄电池金属锡电极容量衰减机理探讨

用电沉积直接在铜箔上沉积金属锡,恒电流充放电循环(CC)、循环伏安(CV)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)研究了制备锡作为锂离子负极的性能。CC结果表明,锡电极的初始比容量大于600mAh/g,但6次充放电循环后容量迅速下降,至60次循环后容量基本消失。CV、SEM和FT-IR结果表明,金属锡经充放电后发生龟裂,伴随着固体电解质界面(SEI)的形成,随着循环的进一步深入SEI膜不断增厚,金属锡粉化成颗粒被SEI膜所包裹而失效。     

LiBOB的结构、性质和在锂离子蓄电池中的应用

双草酸硼酸锂(LiBOB)是锂离子蓄电池新兴的最后可能替代LiPF6的有机锂盐之一。详细介绍了双草酸硼酸锂的晶体结构、水相和非水相合成方法和溶解度等物理化学性质,阐述了LiBOB基电解液与石墨电极独特的匹配性,高温下电池容量不衰减,不腐蚀集流体铝等电化学特点,总结了LiBOB基电解液的不足,指明了今后发展的方向。     

基于可溶性铅(Ⅱ)离子电解液的铅酸液流电池

使用恒流充放电方法研究了电流密度、负极集流体材料(石墨、紫铜和镍)及电解液中甲基磺酸浓度对铅酸液流电池充放电性能的影响.结果表明:大电流密度下工作时由于极化作用,电池的性能下降较大;使用紫铜为负极集流体的电池性能较高;随电解液中甲基磺酸浓度的增加电池的库仑效率轻微下降,电压效率小幅上升.     

Sn-Ni合金的电化学沉积法制备与性能

利用直流电沉积法在铜箔上沉积了锂离子电池负极材料Sn-Ni合金,并对其结构和电化学性能进行了表征和分析。所得Sn-Ni合金材料的粒径在1～2mm之间,主要成分为Ni3Sn2和Sn。将电沉积有Sn-Ni合金的铜箔经过干燥、压片后直接作为锂离子电池负极,其首次可逆比容量达到516mAh/g,首次库仑转换效率在75%。而传统涂浆法制备的Sn-Ni合金电极,首次可逆比容量为416mAh/g,首次库仑转换效率仅为27.5%。与传统涂浆工艺相比,直流电沉积法直接获得的Sn-Ni合金负极首次循环的可逆容量、库仑效率都有明显优势,但循环性仍有待于进一步提高。     

提高锂(金属)蓄电池循环寿命的研究

研究了采用复合SnxSi1-xO2隔膜的金属锂蓄电池的安全性和循环性。通过固相反应合成复合材料SnxSi1-xO2膜,并以聚合物膜为基体利用涂布技术制备复合,电化学测试表明此复合膜能够细化晶粒、抑制枝晶生长和均化锂电极表面。用此膜的LiMn2O4/Li电池表现出良好的循环性和较高的容量。SEM照片显示出使用复合隔膜电池的锂电极被有效均化。     

锂硫电池锂负极保护技术

分析了锂负极所面临的主要问题及其出现的机理,根据产生机理人们采取了几种不同的保护锂负极的技术手段,综述了近几年人们在锂负极保护方面的研究进展,包括电解液添加剂技术、表面涂层技术和集流体技术等,分析了各种技术在保护锂负极方面的作用原理,最后对锂硫电池中锂负极保护技术的发展进行了探讨和展望.     

不同添加剂在离子液体中对锂电极形貌的影响

在金属锂的沉积过程中,由于锂枝晶的产生,严重阻碍了锂作为阳极应用于金属锂二次电池之中。电解液的组成在金属锂的沉积、溶解过程中发挥着重要的作用,采用电化学沉积的方法探究了8种不同添加剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中沉积金属锂形貌的影响。实验结果表明:碳酸乙烯酯作为添加剂时能有效抑制金属锂枝晶的生长,形成较为紧密的锂金属层,为开发一种新型的锂离子电池电解液提供了可能。