锂蓄电池PEO基全固态聚合物电解质研究进展

从提高锂蓄电池聚环氧乙烷(PEO)基全固态聚合物电解质的电导率、锂离子迁移数和改善电解质与锂电极之间的界面稳定性三个方面介绍了其研究进展。复合聚合物电解质的机械性能和电化学性能都有较大的提高,有利于实现锂蓄电池的商品化。此外,还讨论了PEO基全固态聚合物电解质的导电机理和界面稳定机理,特别是无机陶瓷粉末的加入对提高电解质电导率和界面稳定性等方面的作用机理。     

熔盐辅助固相法制备尖晶石型钛酸锂

以低温共熔锂盐0.38 LiOH·H2O-0.62 LiNO3为锂源和熔盐,纳米锐钛矿Ti O2为钛源,通过熔盐辅助固相法制备纳米Li4Ti5O12。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学性能测试研究了800℃热处理时间对Li4Ti5O12产物的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:前驱体经预烧、压片,800℃热处理1 h后所得产物表现出优异的倍率性能,1 C下其比容量为152.7 m Ah/g,5 C下其比容量为139.8 m Ah/g,特别是在10 C高倍率下仍然具有127 m Ah/g的放电比容量。与传统固相法相比,该方法不仅能耗低,而且产物的电化学性能优良,非常适用于产业化生产钛酸锂。     

高比能锂硫二次电池用电解质研究进展

当今锂硫电池由于其高理论比能量而得到了越来越多的关注.电解质作为锂硫电池的重要组成部分,其性能优异程度对提高电池的综合性能具有重要的作用.简要介绍了锂硫电池体系的主要问题及对策;对该电池体系用电解质的国内外研究进展进行了详细的阐述,尤其是液态电解质;对上述电解质的发展前景进行了展望.     

锂硫电池电解质的研究进展

综述近年来锂硫电池电解质的研究进展,包括各种电解质体系:液态有机电解质、离子液体电解质、固态聚合物和无机电解质等。整体评价了目前锂硫电池所使用的电解质,展望了未来的锂硫电池电解质的发展趋势。     

电解质组成对锂-硫电池电化学性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安等方法并结合电解质的电导率和粘度的测试,研究了电解质对硫电极电化学性能的影响。实验以LiClO4为电解质,选用1,3-二氧戊环(DOL)、乙二醇二甲醚(DME)、四氢呋喃(THF)三种有机溶剂,配制了三种电解质:1mol/LLiClO4/(DOL THF)(50∶50,体积比)、1mol/LLiClO4/(DME DOL)(50∶50,体积比)、1mol/LLiClO4/(DME THF)(50∶50,体积比)。比较了这三种电解质在锂-硫电池中的电化学性能,实验结果表明:在配制的电解质中,硫电极在2.3V和2.0V附近有两个放电电压平台,低电压平台的电位和电解质的粘度密切相关。使用1mol/LLiClO4/(DME THF)(50∶50,体积比)的电解质时,硫电极有很好的大电流性能,首放比容量高达860mAh/g,当放电电流密度为0.6mA/cm2时,硫电极的充放电效率超过了80%。     

浇铸法制备的PEO基偏铝酸锂复合固态电解质

通过浇铸法制备含快离子导体金属盐LiAlO2(LAO)的聚氧化乙烯(PEO)基复合固态电解质,对LAO不同质量分数的复合固态电解质进行电化学性能测试。复合固态电解质的电化学窗口拓宽,离子电导率提高到8.39×10^-5 S/cm。以复合物固态电解质组装Li/LiFePO4全固态电池,当LAO质量分数为4%,在60℃以0.1 C于2.5~4.0 V充放电,电池的首次放电比容量为153.61 mAh/g,循环50次的容量保持率仍在90%以上。     

聚合物电解质在锂二次电池巾的应用+

采用聚合物电解质能够有效地提高锂二次电池性能。良好电导率、高锂离子迁移数、宽电化学窗口是聚合物电解质应用于锂二次电池中的关键。在此基础上讨论了各类聚合物电解质的电化学性能和应用范围。     

以聚磷腈为电解质的锂/空气电池

以复配高氯酸锂的聚磷腈电解质涂覆锂阳极,制备了结构分别为Li|聚磷腈电解质|含水凝胶|石墨(结构①)、Li|聚磷腈电解质|蒙脱石|含水凝胶|石墨(结构②)及Li|聚磷腈电解质|蒙脱石|石墨(结构③)的锂/空气电池。结构②的电池以0.1 mA/cm2恒流放电,可放电60 h,放电比容量达400 mAh/g(以锂片计)。在放电过程中,锂表面的氧化膜先增厚,再变薄,又增厚,在放电结束时,膜厚可达一定值,其中结构②的电池的膜最薄,为0.127 mm。     

锂离子电池电解质盐双草酸硼酸锂的研究进展

介绍了双草酸硼酸锂(LiBOB)的基本性质,综述了LiBOB合成方法和应用情况,并对LiBOB与石墨负极匹配、高温稳定性、在溶剂中的溶解性、电导率和安全性等问题进行了论述,对研究方向也进行了简单的阐述。     

锂镧锆氧固体电解质烧结方法的研究进展

长期以来,安全问题一直是制约锂电池发展应用的瓶颈。用固态电解质代替液体电解液是突破此瓶颈的最有效方法之一。固态电解质Li₇La₃Zr₂O₁₂离子电导率高、电子电导率低、电化学稳定窗口宽,而且与Li负极接触电化学稳定性好,应用潜力大,故Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结制备方法一直是电池领域的研究热点。阐述了Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结方法,包括固相烧结法、微波烧结法、助烧剂辅助烧结法、场助烧结法、高温快速烧结法,总结了它们各自的特点。为优化现有烧结方法工艺以及寻求更好烧结方法提供参考,对烧结方法的发展方向进行了展望。     

低温共熔盐LiClO4-LiNO3-LiBr的制备与表征

选取5种常见锂盐LiClO_4、LiBO_2、LiAc、LiNO_3和LiBr,熔融复合后形成共熔盐。通过两次正交实验优化锂盐配比,制备了一种新型低温共熔盐。采用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)对共熔盐的结构和热性能进行了表征。研究结果表明:当熔盐组成为LiClO_4∶LiNO_3∶LiBr=3∶4∶2(摩尔比)时,其室温电导率最高(3.1110~(-4)S·cm~(-1)),熔点最低(128℃)。熔盐的组成对其电导率和熔点有很大影响。制备低温共熔盐应尽量选择晶格能低、熔点低的锂盐。     

用低共熔硝酸盐作为热电池电解质的研究进展

熔融硝酸盐作为热电池电解质材料可以使体系温度降低100℃,扩大了热电池的应用范围.综述了熔融硝酸盐作为热电池电解质材料的物理化学特性,分析了其钝化膜形成的机理.阐述了近年来熔融硝酸盐作为锂体系热电池电解质的研究进展及亟待解决的安全隐患问题,列举了与之相容的Ag2CrO4、MnO2等电极材料的相关特性.并对熔融硝酸盐作为热电池电解质的可行性进行了分析与展望.     

锂离子电池正极材料的熔盐法合成研究进展

新颖的合成方法熔盐法具有工艺简单、成本低廉等特点,是最有希望进行商业化生产的方法之一.介绍了熔盐法合成各种正极材料的实验方法及电化学性能,探讨了影响电化学性能的若干因素,并对各种熔盐方法进行分类,分析总结了熔盐法所具有的优势及需要克服的问题.     

熔融碳酸盐燃料电池组研究

以商用多孔烧结镍 (铬 )板为电极、自制γ -LiAlO2 薄膜为电解质隔膜进行了熔融碳酸盐燃料电池的放大试验。有效面积为 12 2cm2 的 3节串接电池组在 973K和 0 9MPa下 ,输出功率达到 6 5W以上。工作电流密度为 15 0mA/cm2时 ,平均单节输出电压达 0 74V之上。工艺研究表明 ,电池组的性能随原料气压力或工作温度的提高而升高 ,但输出电压随原料气利用率的提高而下降。     

电解质LiBF4和LiBOB分析方法评述

电解质锂盐LiBF4和LiB（C2O4）2（即LiOB）因一系列的优点越来越成为锂离子电池电解质研究的热点。总结了二者的分析方法,主要从仪器分析（如IR、NMR、XRD）和化学成分分析（如沉淀法、离子选择电极法）两个方面进行评述,还对电解质中杂质,如金属离子杂质、水分、HF的检测等分析方法的研究进展进行了较为详尽的归纳与评述。     

熔盐电渗法制备代汞 Zn-La 合金电极的可行性研究

在ＮａＣｌ－ＡｌＣｌ３熔盐中,于无保护气氛条件下,用熔盐电渗法进行了锌表面渗镧,并用此技术制备了碱锰电池的代汞锌镧合金电极。ＧＩＴＴ曲线的测试结合相图及ＳＥＭ分析证明形成了五种锌镧合金。利用极化电阻的测定来检验锌合金在４０％ＫＯＨ溶液中的抗腐蚀性能,正交实验结果证明了镧是碱锰电池负极的良好代汞添加元素。     

LiFePO4正极材料的熔盐-碳热还原法合成

采用熔盐-碳热还原法制备了LiFePO4正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(EIS)和充放电测试对粉末样品进行了表征。结果表明,合成材料具有完整的橄榄石结构,颗粒粒径约1μm且粒度分布均匀,材料0.2 C首次放电比容量为156.4 mAh/g,1 C首次放电比容量为141.2 mAh/g,循环50次后1 C比容量增至141.7mAh/g,表现出优异的电化学性能。     

熔盐电渗法制备代汞Zn-Ce合金电极的可行性研究

在NaCl AlCl3熔盐中 ,于无保护气氛条件下 ,用熔盐电渗法进行了锌表面渗铈 ,并用此技术制备了碱锰电池的代汞锌铈合金电极。实验发现 ,恒电流间歇滴定技术 (GITT)曲线中出现了 9个平台或拐点 ,所对应的电极电势分别为 - 5 1mV ,- 1 3 3mV ,- 1 5 4mV ,- 1 95mV ,- 2 46mV ,- 4 1 0mV ,- 5 2 3mV ,- 841mV ,- 1 1 5 9mV ,结合扫描电镜 (SEM )的能谱分析和相图证明形成了 9种锌铈合金 ;利用极化电阻的测定来检验锌合金在 40 %KOH溶液中的抗腐蚀性能 ,并采用正交试验法得到了最优试验条件 ,用最优试验条件制备的Zn Ce合金与纯锌的腐蚀电阻比较 ,结果表明锌与铈形成了耐蚀性的Zn Ce合金分布于锌的晶界 ,铈是碱锰电池负极的有效添加元素。     

熔融碳酸盐燃料电池电解质研究--NiO的溶解度和O2的还原行为

熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)具有发电效率高、环境友好以及能使用各种燃料等优点 ,但是 ,阴极的NiO溶解在碳酸盐中 ,并迁移到阳极被H2 还原成金属Ni ,造成电池短路 ,影响了使用寿命。为解决这一技术难点 ,延长MCFC的使用寿命 ,经优化计算得到了三元碱金属碳酸盐 (0 .474Li 0 .3 2 6Na 0 .2K )CO3 ,提出了用ICP法测定NiO在该碳酸盐中的溶解度 ,以及不同的气体组成和压力对NiO溶解度的影响 ;同时用电化学测试的方法对O2 在该电极体系的还原行为进行了研究。实验表明 ,NiO在该组成的碳酸盐中溶解度较小 ,而O2 的溶解度较大 ,这就减少了由于氧的扩散阻力造成的阴极极化 ,有利于加快氧的还原反应 ,因此该三元碱金属碳酸盐可作为熔融碳酸盐燃料电池适宜的电解质。     

液态金属电池的研究进展

介绍了美国麻省理工学院(MIT)正在研发的液态金属电池,其三液态层体系的独特结构避免了限制传统电池寿命的微观电极退化机制,给予了液态金属电池超长的循环寿命。综述了此类电池的基本原理与优良特性、早期研究以及MIT最新研究现状,指出了影响液态金属电池性能的难题和各类电池成分存在的挑战。未来液态金属电池的研究领域充满机遇,目前锂基体系表现出很有吸引力的性能指标,代表了液态金属电池的研究发展方向。