混合正极材料AA型电池的高温和安全性能

用质量比为1∶1的锰酸锂和包埋镍酸锂混合正极材料,组装成AA型锂离子蓄电池。在4.20～2.75 V、1 C充放电电流和55 ℃条件下进行充放电循环,结果发现该混合材料组装的电池在高温下循环不仅表现出较高的充放电容量,而且循环稳定性较锰酸锂材料为正极的电池有很大的提高。同时,通过对比该混合正极材料与钴酸锂和包埋镍酸锂正极材料组装的AA型电池的热稳定性和耐过充性,发现该混合材料组装的电池不仅能耐145 ℃的高温,而且在3 C、10 V,5 C、10 V,3 C、15 V,5 C、15 V,3 C、20 V条件下过充均是安全的,较钴酸锂和包埋镍酸锂电池的热稳定性和耐过充性有很大的提高。这一混合正极材料资源丰富、价格较低、高温和安全性能优良,是锂离子动力电池的优选正极材料。     

包埋镍酸锂的热稳定性和耐过充性

锂离子电池在受热、过充条件下容易引起安全性问题,使其应用于电动汽车、混合动力汽车的动力电源受到限制.用锂钴氧包埋镍酸锂作为正极材料,组装AA型锂离子电池,对其热稳定性、过充性和钴酸锂AA电池进行了对比研究.实验结果表明:包埋镍酸锂作为锂离子电池正极材料,其热稳定性能和钴酸锂基本相当,过充性能远远优于钴酸锂.包埋镍酸锂正极材料提高了锂离子电池的安全性.     

复合材料为正极的锂离子电池研究

用锰酸锂和包覆镍酸锂质量比为1∶1的复合正极材料组装AA型锂离子电池,对其循环性能、热稳定性和耐过充性进行了研究。通过对比发现:该复合正极材料不仅表现出与钴酸锂相当的比容量和循环性能,而且热稳定温度较钴酸锂提高了5℃,尤其是耐过充能力大大改善。钴酸锂电池以3C、10V过充发生爆炸,而复合正极材料电池在3C、20V条件下过充仍是安全的。该复合正极材料综合性能优异,价格低,是一种有潜力的锂离子动力电池正极材料。     

锂离子蓄电池正极材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的安全性能

用LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2(L 333)作为正极材料,MCMB(中间相炭微球)作为负极材料,制成AA型锂离子蓄电池.对电池进行了热稳定性、过充、短路、穿钉等安全性测试.实验结果表明,L 333具有良好的热稳定性和优异的耐过充性,在短路和穿钉实验中也可以满足安全性的要求.L 333正极材料资源丰富、价格较低、高温和安全性能优良,是锂离子动力电池有优势的正极材料.     

包埋镍酸锂高温循环性能研究

用LiCoO2 包埋镍酸锂作为锂离子电池正极材料 ,组装成AA型电池 ,在 4 2 0～ 2 75V和充放电电流为 1C的条件下 ,对其 5 5℃、 2 5℃循环性能与钴酸锂AA型电池 5 5℃循环性能进行了对比研究。在 5 5℃下循环 5 0次后 ,包埋镍酸锂的放电比容量仍在 161mAh/g左右 ,容量保持率高达 91%以上 ,XRD测试表明 :材料仍保持原始结构     

18650型锂离子电池的安全性能研究

用质量比为5∶5和7∶3的锰酸锂和包覆镍酸锂混合的复合材料作为正极,球形石墨作为负极,制成18650型锂离子电池并进行了安全性测试。结果表明:在热箱实验中,复合材料组装的电池可以耐145~150℃的高温,且在3C、10 V和5C1、0 V过充电条件下安全可靠。随着复合材料中锰酸锂比例的增加,电池的安全性提高。在电池内装置正温度系数端子(PTC),可提高电池的耐过充性和短路安全性。     

(LiFePO_4+LiMn_2O_4)/Li_4Ti_5O_(12)电池的制备与安全性能

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂负极材料匹配制备了钛酸锂电池。制备的电池有较宽的充放电平台,锰酸锂提高了电池的充放电电压,所制备的钛酸锂电池具有良好的循环性能、倍率放电性能和安全性能。     

高电压镍锰酸锂动力电池正极材料研究进展

新能源电动汽车的发展使动力锂离子电池的研究受到广泛关注,不断改善和提高现有正极材料的功率性能,开发新型正极材料已成为动力电池研究的热点。首先简述了锰酸锂作为动力电池材料存在的主要问题及改性产物镍锰酸锂的研究、镍锰酸锂正极材料的结构与嵌脱锂机理,然后从研究的角度详细综述了镍锰酸锂的合成方法和针对材料循环性能的问题进行的离子掺杂和表面包覆,分析了镍锰酸锂正极材料研究中存在的问题,展望了镍锰酸锂动力电池用于高功率型正极材料的发展趋势和应用前景。     

高功率圆柱形锂离子动力蓄电池的研制

成功研制了混合电动汽车(HEV)用高功率圆柱形锂离子动力蓄电池。蓄电池采用尖晶石锰酸锂作为正极材料,中间相碳微球(MCMB)作为负极材料。重点研究了蓄电池的功率特性、循环性能、安全性及其他电化学性能。结果表明,蓄电池10C放电时持续放电功率达到640W·kg-1,而脉冲功率达到1048W·kg-1,蓄电池1C充放电循环350周的容量保持率大于90%,在-20℃与55℃下1C放电容量分别为常温25℃下的86%和95%,蓄电池在过充、短路的情况下,不爆炸,不起火,具有较好的安全特性。     

长寿命软包装钛酸锂/锰酸锂锂离子电池性能

以钛酸锂为负极、锰酸锂为正极制作了软包装锂离子电池,分析了钛酸锂/锰酸锂电池在充放电过程中产生的气体成分,研究了影响钛酸锂电池胀气的因素,如钛酸锂材料、电解质溶液酸度、电解质溶液添加剂等。进一步开发出性能优越的35 Ah软包装钛酸锂/锰酸锂电池,该电池常温1 C循环3 000次后容量保持87%,高温55℃、1 C、1 300次循环后仍能保持85%的初始容量,并具有良好的倍率性能和搁置性能。     

过充电对 MCMB-LiCoO2电池性能的影响

组装了以中间相炭微球（MCMB）为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的从型三电极锂离子蓄电池,通过对三电极电池在过充电时、过充电前后的性能测试,及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过充电对MCMB-LiCoO2锂离子蓄电池的性能影响。结果表明：当电池过充电至4,8V时,电池表现出较高的充放电容量,但容量衰减较快,循环稳定性较差,且电池在放电初期时的放电曲线呈凸弧形。过充电导致的正极材料LiCoO2相结构的变化、正负电极表面钝化膜的增长变厚,以及正极集流体铝箔的氧化腐蚀,是电池性能迅速恶化的主要原因。     

锂离子蓄电池热稳定性的机理

研究了18650型锂离子蓄电池及其组分的热稳定性。热箱实验证明LiMn2O4组装的电池,比LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池安全性好。通过X射线衍射光谱法(XRD)和差示扫描量热法(DSC)进一步确定在升温过程中正极/负极材料的热量释放过程和差异。结果表明,LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池热失控主要是由正极的分解及其和电解液反应的放热造成;而LiMn2O4电池爆炸的主要原因是高温下石墨嵌锂和金属锂沉积与聚偏氟乙烯(PVDF)、电解液之间的反应。     

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。     

LiMn2O4/LiCoO2共混对锂离子电池性能的影响

将LiMn2O4和LiCoO2在强力混合机中混合均匀,获得均匀的共混正极材料。通过电化学测试研究了LiMn2O4/LiCoO2两种电极材料混合比例对锂离子电池循环性能的影响,并比较了LiMn2O4与LiCoO2混合前后在常温和高温环境下循环性能的差异。实验结果表明:在LiMn2O4与LiCoO2共混后制得的锂离子电池在常温和高温环境下都具有良好的循环性能。     

锂离子二次电池正极材料的研制进展

综述了锂离子二次电池正极材料的研究进展,着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４及被修饰的ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料的合成方法。     

过放电对MCMB-LiCoO2电池性能的影响

通过对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X R D和SEM实验,研究了过放电对MCMB-LiCoO2锂离子电池性能的影响。结果表明:当M CMB-LiCoO2电池过放至0.0伏时,负极MCMB表面上的SEI膜被损坏,集流体铜箔的腐蚀溶解较严重,再次形成的SEI膜的性能可能较差,这使负极阻抗增大,极化增强,相应地使电池在过放电以后的循环过程中的放电容量、放电电压和充放电效率大为降低。但过放电对MCMB的结构和正极性能没有影响。     

LiCoO2的电化学性能和过充特性研究

以两种具有不同粒径、比表面积和振实密度的LiCoO2为正极材料,组装053048型锂离子电池,研究其电化学性能、1.0 C/12 V过充特性及其过充机理.结果表明:LiCoO2比表面积对过充测试结果影响很大;比表面大、细颗粒多的LICoO2,过充测试时产生较多的活性反应位置,导致电池发生热失控、爆炸.正极材料的晶体结构和振实密度对过充特性也有影响.D50小的LiCoO2经过100次循环后,容量保持率＞95%,3.6 V平台＞82%,表现出良好的电化学性能.     

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。     

从废旧锂离子蓄电池中回收钴

对锂离子蓄电池正极材料钴酸锂的高需求及其高价格,推动了钴的湿法回收工艺的进步。优化了从废旧锂离子蓄电池中回收钴的湿法过程,根据铝钴膜废料的性质确定了回收流程:利用特殊有机溶剂溶解聚偏氟乙烯(PVDF),然后浸出滤渣,萃取浸出液并电解回收钴,得到完整、光亮、致密、表面形貌好的钴沉积物,含量为99.5%。