用LiBC_2O_4F_2电解液的锂离子电池的电化学性能

研究了使用草酸二氟硼酸锂(LiBC2O4F2)电解液的锂离子电池的电化学性能.循环伏安曲线和交流阻抗谱表明:电池的可逆性优良,电荷转移电阻较低.充放电测试表明:电池的首次充放电比容量较高,循环性能优良,在25 ℃时,0.2 C首次充、放电比容量分别为135.9 mAh/g和125.4 mAh/g;在25 ℃和60 ℃时,第50次0.5 C循环的容量保持率分别为98.7%和92.5%.     

18650型Li_4Ti_5O_(12)/LiCoO_2电池失效模式分析

采用参比电极确定18650型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))/钴酸锂(LiCoO_2)电池在45℃下循环失效后的限容电极,对限容电极进行形貌、结构、交流阻抗及循环伏安等分析。电池失效后,充放电限容电极均为LiCoO_2正极;该电极失效的主要原因是活性物质结构被破坏,LiCoO_2的晶粒细化且内部微观应变较大,导致极片的界面性能下降及嵌脱锂动力学严重降低。     

阳极预锂化锂离子电池老化过程的演变及分析

石墨/磷酸铁锂电池具有寿命较长、原料来源广、成本较低等优点,是用作储能电池的优秀候选者.然而,由于活性锂消耗造成的不可逆容量损失是制约磷酸铁锂电池使用寿命的关键因素.预锂化技术通过添加一定量的活性锂来补偿锂离子电池使用过程中对可循环活性锂的消耗,使其与正常磷酸铁锂电池相比,在相同循环次数或存储条件下能够获得更高的容量和能量,以达到延长电池使用寿命的目的.以采用阳极预锂化技术的石墨/磷酸铁锂电池为研究对象,研究影响锂补偿电池寿命衰减的关键因子,探究电极结构变化对电池容量衰减的影响.     

高性能18650型锂离子蓄电池

研究试验了锂离子蓄电池的不同电极材料及电极成型工艺 ,分别制成了以氧化钴锂 (LiCoO2 )和氧化镍钴锂(LiNi0 .8Co0 .2 O2 )为正极 ,中间相炭微珠 (MCMB)为负极的 186 5 0型锂离子蓄电池。电池的放电容量分别大于 15 5 0mAh和 170 0mAh。电池比能量达到了 130Wh/kg和 35 0Wh/L。在室温条件下 ,0 .5C电池的循环寿命 10 0 0次时 ,其容量仍为初始容量的 6 0 %、70 %。以氧化钴锂为正极的电池在 -4 0℃、0 .2C速率、终止电压 2 .5V的条件下 ,放电容量为室温容量的 6 0 %。实验结果表明 ,电池安全可靠。     

美国斯坦福大学研发出S-TiO2正极材料长寿命锂硫电池

由斯坦福大学崔毅副教授带头的斯坦福直线加速器中心(SLAC)和斯坦福大学的研究人员用蛋黄-壳结构的硫二氧化钛(S-TiO2)正极材料设计出了一种新型锂硫电池,0.5C放电时,初始比容量为1 030 mAh/g,经过1 000多次循环后,库仑效率为98.4％.此电池经1 000次循环后,每周期的容量衰减只有0.033％,这是到目前为止长寿命锂硫电池的最佳性能.     

尖晶石LiCo0.05Mn1.95O4体系EIS分析

用溶胶一凝胶法合成了掺钴的尖晶石锰酸锂Li1.05Co0.05Mn1.95O4,由于Co3+的引入使得材料结构更加稳定,循环稳定性增强.材料在0.1 C下首次放电比容量为105.2 mAh/g,循环20次后为104.3mAh/g,容量保持率为99.1％;1 C下首次放电比容量为92.4 mAh/g,循环20次后放电比容量为91.1mAh/g,容量保持率为98.5％.电池在充电前电荷转移电阻Rct很大,锂离子扩散系数较小,1C循环结束后电极的电荷转移电阻Rct最大为225.2Ω,0.5 C循环结束后电极的锂离子扩散系数DLi+最大为6.16×10-5 m2/s.     

Al2O3/C@Super P@PP改性隔膜的电化学性能

将前驱体Al-金属有机骨架(MOF)高温炭化,得到衍生的Al2 O3/C复合材料,然后与导电剂导电碳黑Super P混合,制备Al2 O3/C@Super P@PP改性隔膜,并用于锂硫电池.XRD和SEM分析结果表明,前驱体及衍生物具有良好的结晶性和纳米结构.通过循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)测试等研究材料的电化学性能.通过刮涂法制备的Al2 O3/C@Super P@PP改性隔膜样品具有良好的循环稳定性和较长的循环寿命.在1.7～2.8 V充放电,当电流为0.2 C时,第100次循环的放电比容量保持在874.7 mAh/g;当电流为1.0 C时,第250次循环的放电比容量仍能保持在446.6 mAh/g.     

复合MnO_2阴极材料的应用基础研究

在350～400℃的温度条件下,以电解MnO_2(EMD)和LiOH·H_2O为原材料合成了复合MnO_2阴极材料.该材料具有良好的循环性能.其中,在模拟电池中以58.33mAh/g的放电深度进行充放循环,寿命达300次.在AA型电池中,以62.5mAh/g的充放深度进行充放循环,寿命近100次.X射线衍射分析结呆表明,在放电过程中,复合MnO_2的晶体结构略有膨胀,其中,Li_2MnO_3在这一过程中的变化较为显著.     

文摘与题录

二次锂电池隔离层,JP02281574,1990.11.19. 电池隔离层为螺旋形,隔离层有吸电液区域和非吸电液区域,至少是和阳极或阴极直接接触的面吸电液。吸电液区域可成为表面活化区域,通过加热,经选择的非吸收电液区域孔率减少。Li-Cr_2O_5电池使用本发明的徽孔聚烯烃隔膜具长循环寿命。     

锂离子扣式电池的研制

本文报道了以LiCoO_2为正极、以石墨为负极的扣式锂离子UR2 450电池的研制结果。测试结果表明,UR2 450电池具有好的循环性能(电池循环寿命已达到450次),良好的大电流脉冲性能,能以C/3大电流充放电和小的自放电率。     

直流刻蚀铝集流体对LiCoO2正极性能的影响

利用扫描电子显微镜、恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等方法,研究了直流刻蚀铝集流体及对锂离子电池LiCoO2正极性能的影响。经直流刻蚀后的铝集流体表面形成均匀的蜂窝状结构,使活性材料与之相互"啮合",正极首次放电比容量由138.1 mAh/g升高到146.2 mAh/g,循环稳定性、电化学阻抗等性能得到了改善。     

化成电压对锂离子电池性能的影响

研究化成电压对钴酸锂(Li Co O2)正极、石墨负极的锂离子电池性能的影响。从电池容量、倍率、阻抗、存储和循环性能等方面,并从负极固体电解质相界面(SEI)膜形成机理的角度,分析电池性能的差异。化成充电截止电压设定为3.70 V,与3.80 V相比,电池的容量、倍率、阻抗和存储等性能都有所改善。不同化成截止电压生成的SEI膜厚度不同,3.80 V时生成的SEI膜外层疏松,有机锂盐层增厚,因有机层稳定性差导致电芯的存储性能变差。     

中间相炭微球-LiCoO2锂离子蓄电池性能研究

通过对AA型中间相炭微球(MCMB)- LiCoO2锂离子蓄电池及以MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子蓄电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合双电极模拟电池的交流阻抗实验,研究了MCMB- LiCoO2锂离子蓄电池的性能及其容量衰减的原因。结果表明:在室温条件下,电池的1 C放电容量达600 mAh,并具有较好的循环性能和倍率特性。电池的倍率特性和容量衰减主要受正极控制。     

LiDFOB对LiCoO_2锂离子电池循环稳定性的影响

采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流逐渐减小;LiDFOB可在LiCoO_2电极表面形成含有LiF、O-B化合物的保护膜;含3%LiDFOB的电解液可抑制隔膜在常温及高温循环过程中的氧化;使用含1%、3%LiDFOB电解液的LiCoO_2/石墨全电池,循环500次的容量保持率分别为80.88%、86.62%,高于空白组的74.75%。LiDFOB提高电池循环稳定性的原因是:使铝集流体钝化,降低了电解液的氧化分解电流;在正极表面形成保护膜,抑制电解液/电极界面的副反应;对隔膜具有抗氧化保护作用。     

离子液体作为锂离子电池电解液

合成了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸(EMIBF4)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(BMIBF4),并采用DSC、线性扫描伏安等方法对它们的性能进行了研究.两种离子液体的电化学窗口在4.3 V左右.以EMIB4 1.0 mol/L LiPF6 5%亚乙烯碳酸酯(VC)为电解液的中间相炭微球(MCMB)/LiCoO2实验电池,在50次循环(C/15)后仍有91 mAh/g的放电比容量,表现出一定的循环能力.     

分散剂在正极材料磷酸铁锂中的应用

分别将十二烷基磺酸钠(SDS)和聚乙二醇(PEG)用作锂离子电池正极水性合膏工艺的分散剂。用交流阻抗、循环伏安和充放电测试,研究了它们对磷酸铁锂(LiFePO4)性能的影响。经20次不同倍率的循环,当分散剂SDS的含量为0.6%时,电池的比容量为87.82 mAh/g,容量保持率为63.3%;当分散剂PEG的含量为0.4%时,电池的比容量由0.20C时的143.61 mAh/g降至2.00C时的107.14 mAh/g,容量保持率为74.6%,循环稳定性和大电流性能较好。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料

采用碳纳米管(CNTs)作为锂离子电池负极材料的添加剂,测试了负极材料的电化学性能。结果表明:添加2%(质量比)的CNTs,使负极材料的首次充、放电容量分别提高29.4 mAh/g和45.1 mAh/g,经20次循环,容量未见衰减。这是由于CNTs具有较大的比表面积和较高的储锂能力。     

薄膜锂电池的研究进展

微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求。全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择。简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理。从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展。阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高。在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向。     

乙二醇双(丙腈)醚对高电压锂离子电池的影响

用线性扫描伏安(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)研究乙二醇双(丙腈)醚(DENE)作为锂离子电池电解液添加剂的电化学行为;对电极表面形貌和元素进行SEM和X射线能谱(EDS)分析;对钴酸锂(LiCoO_2)正极进行XRD分析;考察DENE对4.45 V高电压LiCoO_2锂离子电池的影响。DENE能在高温环境下抑制正极过渡金属溶出、保护负极固体电解质相界面膜,电池60℃存储30 d的厚度膨胀率从76.8%下降到12.3%,以0.50 C在55℃下循环(3.00~4.45 V)200次,容量保持率从58.5%提高到86.3%。