聚合物电解液添加剂对锂硫电池性能的影响

采用聚乙二醇二甲醚(PEGDME)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯(PEO)作为聚合物电解液添加剂,通过充放电测试研究了这些添加剂对锂硫电池电化学性能的影响。研究结果表明,添加2%(质量分数)电解液添加剂PVP能有效提高锂硫电池的循环性能和库仑效率,在电流密度为200 m A/g下,前50次的电池放电容量保持率由42.8%提高到50.8%,首次循环库仑效率由60.2%提高到95.3%。     

正极添加剂对NiCl_2体系热电池性能的影响

研究了NiCl2粉体中不同的添加剂对该体系热电池性能的影响.通过扫描电子显微镜法(SEM)对NiCl2正极形貌进行观察,其主要由粒径为10μm左右的粉体组成.研究结果表明,在NiCl2粉体中添加质量分数20%的羰基Ni粉和质量分数为10%的LiF-LiCl-LiBr三元熔盐可以有效改善该正极材料的导电性能.与LiSi/FeS2体系电池的性能对比结果表明,NiCl2体系是高比容量、高比功率热电池的首选正极材料.其成功应用可开创高电压热电池正极材料的新时代.     

添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响

采用电聚合添加剂环己基苯、联苯来改善以钴酸锂为正极材料的高容量锂离子方形电池过充性能(1 C 10 V、3 C4.8 V),并探讨隔膜性能对电池过充测试的影响。实验发现,1 C 10 V过充测试,电解液中添加环己基量增加时能提高电池过充测试的通过率,添加5%(质量分数)环己基苯+5%(质量分数)联苯时能对电池起到良好的保护效果,但对3 C 4.8V所起的作用不大;具有较大的穿刺强度的隔膜能对电池3 C 4.8 V过充测试起到良好的保护作用;隔膜型号与添加剂对电池循环厚度及容量保持率均有一定的影响,加入添加剂后电池循环性能下降,而良好的隔膜性能可提高电池循环性能。     

红丹添加剂对铅酸蓄电池性能的影响

实验采用了3种不同粒径的红丹作为铅酸蓄电池正极添加剂,正极材料中红丹的质量分数为5%。通过粒径分布测试、理化分析、XRD测试、CV测试,以及试验电池的充电接受能力测试、初始容量测试和循环性能测试,研究了红丹添加剂对电池性能的影响。结果表明,正极铅膏中添加较小粒径红丹的试验电池的化成效率、充电接受能力、初始容量和循环性能均最佳。XRD测试发现,添加最小粒径红丹的正极生板中3BS含量以及正极熟板中β-Pb O2含量均最高,且高于未使用红丹添加剂的对照电池。CV测试发现,添加最小粒径红丹的电极可逆性最高。     

锂离子电池电解液添加剂4-TB的性能研究

为了研究对三氟甲基苯腈(4-TB)作为高压锂离子电池电解液添加剂对电池性能的影响,制备了质量分数为0、0.5%、1%和2%的电解液1.0 mol/L LiPF_6/(EC+DMC+DEC)(体积比1∶1∶1),用LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4作为正极材料组装成扣式电池。对所得不同添加量的电解液进行电导率和线性伏安扫描测试(LSV),对电池进行电化学性能测试,并探讨了不同添加量对电池性能的影响。结果表明,添加量为1%时,电池具有最好的倍率性能和循环稳定性。     

2-甲基噻吩对锂硫电池电化学性能的影响

通过充放电测试考察了电解液添加剂2-甲基噻吩的含量对锂硫电池电化学性能的影响。结果表明,添加2%(质量分数)的2-甲基噻吩能有效改善锂硫电池的循环性能和库仑效率,在电流密度为200 m A/g下,前50次的电池放电容量保持率由42.8%提高到49.6%,前50次的平均库仑效率由60%提高到75%。     

复合三元电池高温循环性能研究

针对LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NCM)和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4(LMFP)复合三元电池,从电解液溶剂体系筛选、锂盐研究以及添加剂使用三个方面系统研究了电解液对电池高温性能的影响,通过新型锂盐、添加剂的使用,提升了电池55℃高温循环性能。结果显示:使用DEC代替DMC作为溶剂,降低EMC含量能够有效提升复合三元电池高温性能,高温55℃循环从150次提升至300次;使用1.0 mol/L LiPF_6+0.2 mol/L LiFSI,电池阻抗明显降低,电池高温循环进一步得到提升,55℃循环提升至500次;添加0.5%(质量分数)的LiODFB成膜添加剂时,能够改善负极成膜效果,55℃高温循环提升至700次,当加入过量LiODFB时,电池产生大量CO和CO_2,造成复合三元电池高温循环性能恶化。     

LSC包覆改性LiFePO_4/C锂电池正极材料特性研究

采用酒精悬浮液法对商用LiFePO4/C进行了La0.6Sr0.4Co O3-δ(LSC)包覆改性,LSC包覆量为1%~5%(质量分数),通过充放电测试、电化学阻抗测试考察了不同包覆配比对材料高倍率放电比容量和循环性能的影响。结果表明,适当含量LSC包覆可提高LiFePO4电池高倍率放电比容量和循环性能,以4%(质量分数)LSC包覆改性的LiFePO4/C作为蓄电池正极材料时,2 C充放电时比容量较改性前提高22%,55次充放电循环后容量损失率减小22.1%,以其替代LiFePO4/C可增大蓄电池容量,延长蓄电池组使用寿命,具有良好的应用前景。     

电解液添加剂对金属锂电极的表面改性

为了提高金属锂二次电池中锂电极的性能,在电解液中添加了不同比例的1,4-二氧六环,测试了Li-LiCoO2扣式电池的性能。结果表明,在电解液中添加质量分数2%的1,4-二氧六环可使锂电极循环寿命大大增加,利用率增加10%,放电平台提高约100mV。与用1,4-二氧六环进行表面预处理电池相比,利用率和循环寿命差不多,但高次循环的放电平台可增加约80mV。而且,添加质量分数2%的1,4-二氧六环后电池的大电流放电性能也较好。     

砜类添加剂在锂离子电池电解液中的应用

介绍了3种砜类物质作为锂离子电池电解液中的功能添加剂,自组装三电极测试体系和商品电池,对电极体系进行了循环伏安分析,对商品电池进行循环性能测试和高低温性能测试,结果表明,3种砜类添加剂与锂离子电池正负极都有较好的相容性,在电解液中加入这三种砜类添加剂均能明显提高电池的循环性能和高低温性能。     

不同还原方法制备石墨烯及其电化学性能

采用Hummers改进法制备氧化石墨烯,分别选取水合肼、硼氢化钠、铝粉对所制备氧化石墨烯进行还原处理,用红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线电子能谱(XPS)对样品进行了结构、谱学、形貌表征,用高性能电池检测系统和电化学工作站对样品进行充放电测试、循环测试、CV测试和EIS测试分析。结果表明,所制备的氧化石墨烯分布相对均一、团聚现象较弱、片层厚度为1.107 nm、片层层数约为1~2层,C/O比为1.6。经过三种还原方法处理的石墨烯的含氧官能团在氧化石墨烯基础上都出现明显下降,C/O质量比分别提高到6.4、5.3、3.7。对三种不同还原方法制备的石墨烯(rGO/N_2H_4·H_2O、rGO/NaBH_4、rGO/AlP)进行电化学性能研究,导电性呈现rGO/N_2H_4·H_2OrGO/Na BH_4rGO/AlP趋势。导电性高,所制得的电池反应活性较高、极化较低,进而表现出较好的倍率和循环性能,GO/N_2H_4·H_2O、rGO/NaBH_4和rGO/AlP的0.2 C放电比容量分别为158.4、153.3和144.8 mAh/g;其中rGO/N_2H_4·H_2O的导电性最高,表现出更好的倍率性能和循环性能,1 C倍率保持95.5%、2 C倍率保持仍能达到90.1%,0.2 C@RT 800次循环后,容量保持率仍能达到95.3%,而rGO/NaBH_4、rGO/AlP分别为91.1%和89.6%,相对较低。     

锂电池防过充性能与CHB材料关系的计算机分析

研究锰酸锂电池防过充性能与电解液中添加环己基苯(CHB)之间的关系,对加入CHB后电池的容量及循环性能的变化情况进行分析。为了确定添加剂防过充的机理,通过扫描电镜、红外光谱结合计算机图像对电池正极的表面形貌及产物进行分析。研究结果表明,CHB的防过充机理为阻断机理,向电解液中加入CHB的质量分数为2%时,电池的耐过充性能可明显提高,在3 C/10 V的极端条件下电池不会发生起火及爆炸等现象,当循环100周后,其容量保持率仍高达93.45%。     

阀控密封铅蓄电池电解液添加剂的研究

研究了在阀控密封铅蓄电池电解液中添加适当胶体及硫酸钠、磷酸添加剂对电池性能的影响.通过测定氧化膜阻抗、析氧阻抗、电池放电容量、充电接受能力及循环寿命,对在(AGM)GFM-500铅蓄电池中分别添加4种不同配比电解液时电池的性能进行了对比;结果表明:在电解液中添加适当气相二氧化硅（胶体）及硫酸钠和磷酸添加剂,可以提高铅蓄...     

锂离子电池过充保护添加剂shuttle的研究

通过在锂离子电池电解液中添加2,5-二叔丁基-1,4-二甲氧基苯(2,5-diterbutyl-1,4-dimethoxybenzene,简称shuttle)来提高电池的过充保护能力。对磷酸铁锂电池分别进行了循环伏安扫描、常温循环寿命、过充后循环、交流阻抗测试,实验结果表明,在1 mol/L LiPF6/(EC+DEC+EMC)(1∶1∶1)+1%VC电解液中添加2%(质量分数)shuttle,当电压为3.81 V(相对于Li/Li+)时,shuttle开始发生氧化反应,烷氧基发生氧化离解,消耗电池内部过充的电量,提高了锂离子电池的安全性。此外,添加2%(质量分数)shuttle后电池循环性能有所提高,循环180次后,容量保持率从91.60%提高至94.70%。     

阻燃-成膜添加剂复配高安全性电解液在锂离子电池中的应用

本论文合成了阻燃添加剂三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(TFP),并将其与负极成膜添加剂复配组成高安全性电解液,以提高锂离子电池的安全性和电化学性能。在基准电解液(1.0 mol/L LiPF_6/EC+DEC(1∶1,v/v))中引入5%~20%TFP,电解液的阻燃性能显著提高;当TFP含量增加到20%时,电解液几乎不燃。但含20%TFP的高安全性电解液在石墨/LiCoO_2电池体系中的循环性能较差,半电池的测试结果表明:TFP与石墨负极兼容性较差。通过添加质量分数为1%的成膜添加剂(碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)),组成阻燃-成膜添加剂复配电解液体系,来改善20%TFP电解液的电化学性能,其中1%FEC的改善效果最显著:在石墨/LiCoO_2全电池体系和石墨/LiFePO_4全电池中都表现出优异的电化学性能,表明该阻燃-成膜添加剂复配的高安全性电解液具有重要的研究价值和广阔的应用前景。     

负极石墨/硬碳电极对循环性能的影响

锂离子电池的循环稳定性是判断其性能好坏的重要指标之一。通过在负极石墨中引入硬碳,并调控硬碳在石墨负极中的质量分数(分别为5%、10%、15%、20%及25%),研究不同硬碳含量对单体循环性能的影响。结果表明,随着硬碳质量分数的增加,电池的内阻呈现下降趋势,常温5 C连续不间断充放电2 000次后,5%～20%硬碳质量分数的电池容量几乎没有衰减。低温-20℃循环结果显示,随着硬碳含量的增加,低温循环逐步改善。同时,高温搁置性能显示,含15%～25%质量分数硬碳的电池具有较好的高温自放电电压保持率和较小的内阻变化率。综合分析后,得出在负极石墨中添加20%质量分数的硬碳不仅可以兼顾常温和低温循环性能,还在高温搁置上具有较好的性能。     

粘结剂含量对硅基负极材料循环性能的影响

通过优化粘结剂在锂离子电池电极中的质量分数,使纳米硅作为锂离子电池负极材料的可逆比容量和循环寿命达到最优。电化学性能测试采用双电极扣式电池进行,实验结果表明:当粘结剂的质量分数为20%和导电剂的质量分数为10%时,以纳米硅为负极材料的锂离子电池可逆比容量达到1 440 m Ah/g,首次库仑效率为47.9%,5次循环后容量保持率为14%。     

添加剂PhIS对LiFePO4锂离子电池性能的影响

为提高石墨/磷酸铁锂(LiFePO₄)锂离子电池的性能，研究2-苯基-1H-咪唑-1-磺酸酯(PhIS)作为电解液添加剂对石墨/LiFePO₄软包装锂离子电池性能的影响。PhIS对LiFePO₄锂离子电池的高温存储、低温放电、不同温度循环及阻抗等均有改善效果。PhIS添加量为1.0%(质量分数)的电池以0.2 C充电、0.5 C放电，在-10℃低温下于2.00～3.65 V循环200次的容量保持率为88.1%;60℃高温存储60 d,直流阻抗(DCR)增长率与未添加PhIS的对照组相比降低13.0%。     

红丹对煤矿用铅酸电池初期容量的影响

红丹作为添加剂在铅酸电池中应用广泛，因电池的使用环境不同，各厂家的添加量差异较大，没有统一的规范。为满足煤矿用客户对电池初期容量的特殊要求，即首次使用即达到额定容量，通过4种不同质量分数(0、10%、20%和30%)红丹添加量的实验，验证煤矿用铅酸电池初期容量和5次循环前容量的变化。添加红丹的电池，首次放电容量比未添加的高5%～10%;红丹添加量不同，5次循环前容量持续增幅不同。研究可为煤矿用铅酸电池生产厂家提供理论参考。     

电动自行车用VRLA电池深循环性能研究

采用循环充放试验法研究了正极添加剂和电池的制造工艺对电动自行车用6-DZM-10(12V-10Ah/2hr)和6-DZM-20(12V-20Ah-2hr)VRLA电池深循环性能的影响。结果表明,采用含有正极复合添加剂的新电极配方和改进制造工艺可显著降低电动自行车电池在深循环过程中的容量衰减率,从而可有效延长电动自行车电池的深循环寿命。