锂离子蓄电池用Cu-Sn合金负极的制备及改性

用机械合金化法经20h、50h和100h球磨制备了3种Cu-Sn合金,由合金制备的电极经300℃、500℃和700℃热处理后具有良好的电化学性能,其中经300℃热处理5h的电极具有最优的循环性能:电极循环50次后放电容量为205mAh·g-1以上,库仑效率为99.5%;电极循环100次后放电容量还有152mAh·g-1左右,库仑效率仍能维持在约99.5%,并且电极自放电率很小。     

废旧锂离子蓄电池正极材料回收研究

从废旧锂离子蓄电池中回收钴酸锂有两种方法,即直接回收钴酸锂,以及先回收钴和锂然后再合成得到钴酸锂。比较了这两种方法所得产品的电化学性能。通过热重-差热分析曲线确定保温温度和时间,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、嵌入-脱嵌循环曲线、循环容量曲线和效率-循环次数曲线进行分析,发现后一方法回收的钴酸锂样品循环性能良好,在0.1C和0.5C放电条件下首次放电比容量分别为130.3mAh·g-1和113.9mAh·g-1;当循环10次以后充放电比容量基本稳定在123mAh·g-1和112mAh·g-1;循环20次之后,放电比容量仍有122.85mAh·g-1和111.80mAh·g-1。     

锂离子蓄电池镍-二氧化硅-锡负极材料研究

采用复合电镀法在铜箔上首先沉积镍-二氧化硅镀层,然后再电镀锡制备镍-二氧化硅-锡复合电极,用作锂离子蓄电池阳极材料进行了电化学测试。首次充电(合金化)容量为801mAh·g-1,首次放电(去合金化)容量达到706mAh·g-1,初次充放电效率为88.1%,20次循环后可逆容量仍保持在465mAh·g-1。Ni-SiO2-Sn复合电极的循环性能明显好于Sn-Ni合金电极和电镀Sn电极。     

锂离子蓄电池锡基复合负极材料的研究

分别采用金属镁粉和铝粉作还原剂在高能球磨条件下还原锡的氧化物,得到纳米分散的锡、锡钴合金(添加适量金属钴粉)-氧化物嵌锂复合材料。通过X射线衍射分析确定了纳米高分散锡和锡钴合金复合材料的结构,电化学测试结果表明,高分散锡和锡钴合金材料与锡的氧化物相比有更高的首次循环充电效率和更好的循环稳定性。同时,改变粘结剂种类和用量也会对材料的电化学性能产生较大的影响。其中以铝为还原剂,使用LA132粘结剂的电极可逆充电比容量超过560mAh·g-1,首次循环充电效率约为68.9%,30次循环后充电比容量保持在400mAh·g-1。良好的电化学性能表明高分散锡和锡钴合金复合材料有望成为锂离子蓄电池负极材料。     

碳硫纳米复合正极材料的电化学性能

采用升华硫与高比表面积活性炭在一定条件下合成了一种新型碳硫纳米复合材料。用该复合材料作为正极活性物质所制备的锂蓄电池具有较好的循环性能和高的比容量、比能量。通过X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等材料分析测试手段,对复合材料的物理化学性能进行了分析,利用循环伏安、交流阻抗和电池充放电对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,与传统硫电极比较,此复合材料表现出了很好的电化学性能,其初始放电比容量高达600mAh·g-1,经过50次循环之后,比容量仍保持在400mAh·g-1。     

分步电沉积法制备Cu-Sn-Sb合金负极材料

为了提高锂离子电池用Cu-Sn-Sb合金负极材料的循环稳定性,采用分步电沉积的方式通过控制镀锑时间在铜集流体上制备了四种不同锡锑原子比的叠层Cu-Sn-Sb合金负极材料,采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)以及充放电测试等手段对其结构、形貌和性能进行表征。结果表明:采用不同镀锑时间制备的电极材料形貌有明显差别;Sn/Sb原子比为1∶1的电极材料电化学性能较好。经200℃、12 h的热处理后,电极材料的循环稳定性得到改善,经40次循环后,放电比容量保持为330.9 m Ah/g,其电化学性能明显增强。     

溅射时间对Sb薄膜负极材料循环性能的影响

采用射频磁控溅射法在300W功率下分别镀膜15、30、45min,制备了三种锂离子电池用Sb薄膜负极材料。通过XRD、SEM、ICP、恒电流充放电对三种薄膜材料的结构、形貌及循环性能等进行了表征。实验结果表明,当溅射时间为30min时,Sb薄膜电极具有最好的循环性能,首次嵌锂容量高达640mAh/g,20次循环后容量维持在323mAh/g,容量保持率为51%。     

介稳相碳微球嵌锂特性

报道石墨化介稳相碳微球 (MCMB)的嵌锂特性 ,着重研究其电化学嵌锂过程中动力学性能。国产MCMB材料具有良好的锂离子嵌入和脱出功能 ,首次放电容量达 330mAh/g ,充放电效率为 93.9%。XRD结构测量表明该材料与人造石墨的结构相近 ,用慢速扫描循环伏安法研究不同阶锂插入碳层化合物的组成 ,循环伏安法测定出锂离子扩散系数为3.8× 10 -12 cm2 /s。为研究介稳相碳微球电极嵌锂过程的动力学性质 ,还用交流阻抗法和电位阶跃法测定了在不同电极电位下锂离子的电化学扩散系数 ,表明随着锂嵌入量的增加 ,锂离子扩散系数逐渐减小。     

多壁碳纳米管三元复合正极材料的制备及性能

针对富锂层状材料电子电导率低的问题,采用简单研磨煅烧的方式制备了多壁碳纳米管(MWCNT)与富锂层状材料复合的正极材料。电化学测试结果表明,MWCNT的引入有效地提高了电极材料的电导率,从而改善了富锂层状正极材料的电化学性能。并且发现:MWCNT含量为3%的复合材料表现出更加优异的电化学性能。复合电极材料在室温环境下的放电比容量高达242.5 mAh/g,并展示出良好的倍率性能和循环稳定性,5 C下,50次循环后的比容量仍能达到106.6 mAh/g。     

LiFePO薄膜的制备及其性质研究

以醋酸锂、硝酸铁、磷酸二氢铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备锂离子薄膜电池正极材料LiFePO薄膜。用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析了薄膜的物相和表面形貌。用循环伏安法扫描、恒电流充放电和交流电阻抗技术研究LiFePO薄膜的电化学性能。结果表明该法于700℃制备的LiFePO4薄膜比容量为145mAh·g-1,经20次循环后的每次循环容量损失为0.07%,薄膜具有良好的循环性能。交流阻抗表明锂离子在薄膜中的扩散系数为4.2×10-14cm·2s-1,说明锂离子在薄膜中具有较快的扩散速度。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。