锂离子电池正极活性物质研究

详细分析了3种可作为锂离子电池正极活性物质锂钴氧化物、锂镍氧化物及锂锰氧化物的优势与不足,特别分析了充放电过程中可能引起的正极活性物质结构变化,讨论了提高锂锰氧化物结构稳定性的方法,测试了一种商品化锂锰氧化物的物化特性,合成了钴掺杂锂锰氧化物并研究其性能,提出了一种结构稳定的锂锰氧化物合成新方法。     

锂离子电池新型正极材料——二氧化锰纳米纤维嵌锂行为的研究

采用ＴＥＭ、ＸＲＤ分析等方法对新型二氧化锰纳米纤维电极材料进行表征,ＴＥＭ观测结果显示这种锰材料是由许多二氧化锰纳米纤维缠绕成巢状,其纤维直径约为１ｎｍ～１０ｎｍ之间;从ＸＲＤ分析表明,它是一种复合结构的锰氧化物,以钡镁锰矿为主体结构,并含有其他钠水锰矿及水羟锰矿结构。从样品电极在１ｍｏｌ／ＬＬｉＣｌＯ４的ＰＣ－ＤＭＥ（１∶１）溶剂中的循环伏安曲线,可以看出在扫描的电压范围内,在３．８Ｖ和２．８Ｖ附近出现一对可逆对称的氧化还原峰,它对应于二氧化锰纳米纤维电极中锂离子的脱出－嵌入反应。通过二氧化锰纳米纤维电极在不同电流密度下的放电,可以看出该电极采用小电流放电（０．２４ｍＡ／ｃｍ２）,其容量可达到约１９０ｍＡｈ／ｇ,而且具有３Ｖ的放电平台;而在较大的电流密度（０．９６ｍＡ／ｃｍ２）放电仍具有约１５０ｍＡｈ／ｇ的放电容量。可见,该电极具有良好的负荷特性和较高的放电容量。     

锂离子二次电池研究进展

本文综述了锂离子二次电池的研制开发的最新成果;讨论了这些可充锂离子电池的应用前景。     

锂离子电池锂锰氧化物正极的研究进展

合成性能接近锂钴氧化物的锂锰氧化物,是以锂锰氧化物作正极的锂离子电池实用化的根本保证。综述了近年来有关融盐浸渍法、Pechini法、共沉淀法、溶胶－凝胶法和掺杂法等锂锰氧化物合成方法及性能的研究进展。     

锂-二氧化锰电池放电研究

对高倍率锂-二氧化锰一次电池进行0.5CsA恒流放电测试,考察了锂-二氧化锰一次电池放电过程中极片物质结构的变化.结果表明,放电过程中,电极活性物质二氧化锰逐渐消失,并伴随Mn2O3的生成,最终产物为LiMnO2以及Li1.42Mn3.46O7.27.     

磷酸铁锂材料在动力锂离子电池中的应用

锂离子电池因其有较高的电压和能量密度,被广泛应用于HEV、PHEV和电动工具领域.使用经过碳包覆方法处理的磷酸铁锂(LiFePO4)材料来制备软包装电池,其高倍率放电性能、高低温性能和循环性能测试结果表明,该材料完全可以满足动力电池的需要并得到广泛的应用.     

锂-二氧化锰电池的研究进展

锂锰电池由于具有比能量高、比功率大、自放电率低和使用温度范围宽等特点,广泛应用于多功能水、电表、电子标签、计算器和地下管网监测等领域。阐述了锂锰电池电极材料的性能及影响因素,分析了锂锰电池的市场应用,指出了锂锰电池的优势及不足。     

锂离子电池正极材料研究现状

综述了锂离子电池正极材料的研究现状,大部分集中在过渡金属氧化物上。不仅包括目前研究较多的层状化合物LiCoO2、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2O4类正极材料,而且也包括了现在不成熟但有着优异性能和广阔应用前景的锂钴镍复合氧化物、改性的尖晶石、黄铁矿、嵌锂氧化钒、硫以及有机硫等正极材料,并对它们的结构、电化学性能及制备方法之间的关系及近期研究现状进行了阐述。     

新一代动力锂离子电池研究进展

满足新能源汽车用动力电池的高比能量、快速充电、长寿命等需求,使电动汽车达到燃油车接近的使用条件,是电池研究者追求的目标。新一代锂离子动力电池包括全固态锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等。介绍了这些锂离子电池的研究进展,分析了当前的研究热点,并对今后的研发态势进行了展望。     

纳米技术在锂二次电池中的应用

对近几年来纳米技术在锂二次电池中的应用进行了综述。所用纳米技术包括溶胶 凝胶法、模板法、碳棒电弧法和机械研磨法等,制备的锂二次电池纳米材料包括正极、负极和其它材料。纳米正极材料包括氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂和钒的氧化物等,纳米负极材料包括碳材料、富勒烯、碳纳米管、氧化锡和金属负极材料等,其它纳米材料包括聚合物电解质和导电剂。这些纳米材料的电化学性能较一般方法制备的材料有明显的提高,但是目前在锂二次电池领域对纳米技术的理论研究还有待于深入。随着纳米技术的不断发展,微型锂二次电池的诞生为期不远。     

锂离子电池锂锰氧化物的性能改进

介绍几种改进锂离子电池锂锰氧化物性能的方法.利用掺杂的方法制备了尖晶石型LiNd0 02Mn1.98O4.其充放电性能优于纯LiMn2O4.利用溶胶-凝胶喷雾干燥的方法制备了亚微米级的尖晶石LiMn2O4粉末.在700℃下制得的样品具有放电容量128mAh/g和较稳定的循环伏安性能.这种方法有望用于工业生产超细LiMn2O4粉末.试制了层状LiNi0. 5Mn0.5O2,其放电性能高于尖晶石LiMn2O4.     

大隧道结构锂锰氧化物电极材料研究

锂锰氧化物材料是一类重要的锂离子电池电极材料。文中报道一种新型大隧道结构镁锰复合氧化物〔结构类型：钡镁锰矿（ｔｏｄｏｒｏｋｉｔｅ）型〕的合成方法及其电化学性能表征。Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）谱证实了合成物具有所预想的（３×３）隧道结构。在慢速循环伏安图中可发现该类电极材料分别在３．３５Ｖ及２．４５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ）出现一对锂离子的脱出－嵌入峰。充放电实验结果表明：该类大隧道结构复合氧化物可作为一种３Ｖ锂离子电池的电极材料，当充放电电流密度为０．１ｍＡ／ｃｍ２时，材料的初次容量可达１５８ｍＡｇ／ｈ，经过４次充放电循环后其容量仍可保持在约１３０ｍＡｈ／ｇ。     

优化锂离子电池锰酸锂正极片的工艺

考察活性物质含量、导电剂含量、粘结剂含量及制片压力等因素对锂离子电池锰酸锂正极片电化学性能的影响。通过正交实验L3 3 (9)确定制作锰酸锂正极片的最佳工艺。优化后的制片工艺能够正确反映锰酸锂活性物质的电化学性能     

CR 435锂-二氧化锰电池的研制

采用Li-MnO2电池材料和工艺制造CR 435锂电池。重点对正极活性物质的加工制备及电池组装工艺进行了试验和改进。通过X射线衍射分析(XRD)测试了热处理前后电解二氧化锰(EMD)的结构,对贮存1周后电池的开路电压、短路电流及内阻进行了测试,并将电池在不同温度下进行恒电流放电和恒电阻放电。测试结果表明电池性能完全满足CR 435锂电池的技术要求,可作为夜间钓鱼时的发光浮标或商务通专用笔夜间使用时的照明电源。     

锂-二氧化锰二次电池的研究

EMD和Li_xMnO_2分别与Li组成Li-MnO_2电池.放充电寿命分别为120次(0.25～0.50mA/cm~2,放电深度40%～46%)和80～90次(0.25～0.75mA/cm~2,放电深度33%～40%).正极放充电效率达100%.电池放充电寿命的终止是负极Li耗尽引起.自制的EMD比Li_xMnO_2的可充性高50%.     

锂-二氧化锰电池的正极导电剂

在锂-二氧化锰电池中,选择五种导电剂材料进行粉末电阻率的测试,结果表明乙炔黑和炭黑(SP)的电阻率相近,在所选择的材料中较大;KS15和膨胀石墨的电阻率相近,在320μΩ·m左右;而气相生长碳纤维(VGCF)是所有材料中电阻率最小的,仅为0.6μΩ·m.以乙炔黑为主导电剂,采用石墨类导电剂(KS15)与之混合的放电容量大.以气相生长碳纤维和SP混合作为导电剂的电极,在0.2 mA/cm2条件下的放电性能略高于采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极,其中放电电压平台高60 mV左右.放电时间增加了9.12 h.而在5 mA/cm2条件下放电性能则明显提高,放电电压平台比采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极提高了100 mV左右,而且放电时间延长约52%.     

氟化尖晶石锰酸锂LiMn_2O_(4-z)F_z锂电池正极材料研究

研究了电动工具、电池车等对安全性和成本要求较高的应用领域所需要的改性尖晶石型LiMn2O4电池正极材料。首先研究了LiMn2O4与LiF混合物的热处理反应过程,采用LiF对预先合成的LiMn2O4进行后处理,并研究了处理温度对材料的比表面积和高温循环性能的影响。结果表明,LiF/LiMn2O4混合体系在500℃以上开始反应,所形成材料的特性发生了明显的变化;热处理温度越高,形成的材料比表面积大幅度减小,由处理前的2.0m2/g减小为1.1m2/g;600℃条件下处理材料的首次比容量为118.1mAh/g,但是循环30次的容量保持率仍然可以达到89%。     

锂离子蓄电池碳负极嵌锂过程的研究

用交流阻抗法对ＰＡＮ基碳纤维、石油焦、沥青焦、针状焦进行了嵌锂过程的研究。ＰＡＮ基碳纤维的阻抗图谱由高频区ＳＥＩ膜容抗半圆、中频区电化学反应容抗半圆、低频区垂直线组成,低频部分为典型的固相有限扩散有效层效应。焦碳电极的阻抗图谱与ＰＡＮ基碳纤维相似,只是低频部分为４５°斜线,具有半无限扩散特征,表明嵌锂过程是由固相扩散和电化学步骤混合控制。石油焦随准稳态电位（开路电位）的升高,Ｒｃｔ值、Ｗａｒｂｕｒｇ 系数σ、固相扩散系数Ｄ均增大,反映了高电位下的电化学极化增加,扩散极化也增大了,嵌锂反应难以进行,嵌锂量减少。石油焦和沥青焦在不同循环次数的Ｒｆ、Ｃｆ、Ｃｄ、Ｒｃｔ、σ的变化说明了电极性能不变,阻抗图谱基本不变。若Ｒｆ、Ｒｃｔ、σ增大,则放电容量衰减,碳的内部结构发生了变化