负极陶瓷涂层对锂离子电池性能的影响

考察了陶瓷涂层对锂离子电池性能的影响,对比了负极陶瓷和非陶瓷涂层的锂离子电池在充放电性能、循环性能、荷电保持能力和安全性能等方面的差异。通过扫描电镜(SEM)观察循环前后陶瓷和非陶瓷涂层负极片的表面形貌,结果表明,负极陶瓷涂层对锂离子电池的充放电性能并无影响,但可以明显提高锂离子电池的循环性能、荷电保持性能和安全性能。     

锂离子电池循环寿命影响因素的研究

选用Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料制成了锂离子动力电池,将该单体电池进行循环寿命实验,通过对电池进行拆解分析,分别对正极极片、负极极片、隔膜等进行形貌与成分分析,研究了电池主要材料中影响循环寿命的主要因素。通过扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、X射线衍射光谱法(XRD)等测试分析比较这几种主要材料,发现隔膜在循环前后的差异最小;循环后负极极片表面脱落较多,且极片表面有颗粒状物质;正极极片表面脱落较少,但其SEM图中表面形貌有开裂,XRD数据分析有结构方面的变化。     

圆柱形LiFePO4锂离子电池高温循环失效分析

研究商用15 Ah圆柱形LiFePO₄锂离子电池高温(55℃)循环老化的衰减机理,主要分析循环后电池负极片出现的波浪形异常区域。通过SEM、X射线能量色散谱(EDS)、XRD和傅里叶红外变换光谱(FT-IR),分析相关区域的形貌、结构及组分。对石墨/Li半电池进行充放电和电化学阻抗谱(EIS)测试,研究该区域的电化学性能。异常区域被富含F、P、S和O元素的副产物覆盖,该沉积层增大了石墨嵌脱锂的阻抗,降低了负极的比容量。高温循环加速负极表面的副反应,覆盖在负极表面的副产物导致该区域出现,是电池高温循环容量衰减的原因之一。     

LiMn_2O_4/Li_4Ti_5O_(12)锂离子电池的制备及电化学性能的研究

采用商品化的LiMn2O4和Li4Ti5O12作为正负极材料制作锰酸锂-钛酸锂锂离子电池,研究了不同正负极容量配比对锰酸锂/钛酸锂锂离子电池的循环性能、自放电性能、高温搁置性能以及正负极活性物质的克容量发挥的影响,并利用扫描电子显微镜法(SEM)和能量散射光谱(EDS)表征循环900周后电池负极极片的形貌和成分。研究结果表明:正负极容量配比大的电池各方面性能要优于正负极容量配比小的电池。     

陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响

采用锂离子电池聚乙烯（PE）隔膜为基体,在其两侧均匀涂覆厚度为1～2μm混有纳米氧化铝（Al2O3）粉末及胶凝剂的无机有机浆体,得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对该电池隔膜及由此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明：在150℃高温环境下,无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩,具有优越的热稳定性,能有效提高锂离子电池的热安全性能。由于无机纳米Al2O2颗粒具有较高的比表面积,使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装LiFePO2C体系电池并对电池进行1C充放电循环测试,结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。     

LiFePO_4/C体系锂离子电池高温性能研究

以不同负极材料为研究对象,对Li Fe PO4/C体系动力锂离子电池的高温储存及高温循环性能展开研究,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析方法对高温储存前、后负极片的物相组成和微观形貌等进行了对比研究。研究结果表明,负极材料的物理特性变化是影响电池高温储存及高温循环性能的主要因素。     

三元电池和钛酸锂电池性能失效研究

锂离子电池寿命和安全已引起广泛关注。以25 Ah三元锂离子电池(NCM/C)和4.5 Ah钛酸锂电池(NCM/LTO)为样品,对比分析了这两种正极相似负极不同的电池在高温和低温工况下电池全寿命周期内性能衰退规律。拆解了新电池和循环后的电池,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对电池负极的形貌和界面进行对比;利用气相色谱(GC)分析了电池产气的组分和含量;采用C80微量量热仪对电池负极热学性能进行研究。结果表明,锂离子电池负极界面发生电解液分解的产气副反应是导致电池寿命快速衰退的重要原因;负极表面发生析锂是电池安全性能降低的主要因素。     

磷酸铁锂动力锂离子电池循环性能研究

对LiFePO4/C体系动力锂离子电池的循环性能、倍率性能展开研究,采用三电极测试方法对正负极的极化进行了直观的表征,测试结果显示循环3 470周后负极片的容量衰减更加显著。通过X射线衍射(XRD)、交流阻抗(EIS)及扫描电镜(SEM)等分析方法对循环前后正、负极片的物相组成和微观形貌等进行了对比研究。研究结果表明,循环后的负极材料晶体变化及负极片界面阻抗的增加是导致电池容量衰减的主要因素。     

石墨/Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2电池高温储存后的性能变化

将以Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2为正极、石墨为负极的锂离子电池在不同荷电态(SOC)、55±2℃下储存250 d,研究了储存后电池综合性能的变化。高温储存后,电池的综合性能发生衰减,如开路电压、容量、充放电性能、循环性能及安全性降低,交流内阻升高,功率性能衰减。综合性能衰减的程度,随储存时电池SOC的升高而增大。     

水热合成Fe_3O_4纳米晶及其作为负极材料研究

在当前能源紧缺、环境污染的双重压力之下,探索新的能源材料显得尤为重要。通过以FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O为铁源,油酸为表面活性剂,NaOH、乙醇为溶剂,在水热条件下于180℃反应10h,得到Fe3O4纳米晶。通过对该材料进行X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)测试发现其纯度较高,且为边长5~10nm的方形纳米晶颗粒。将该材料作为锂离子电池的负极材料组装成电池进行电化学性能测试发现,其首次放电比容量达到1380mAh/g,在循环20圈后稳定在约100mAh/g。这使得该Fe3O4纳米片成为潜在的锂离子电池负极材料。     

锂离子电池氧化物负极材料研究进展

作为锂离子电池氧化物负极材料,锡基复合氧化物的比容量高达600mAh/g,Li4/3Ti5/3O4的循环性能优良,在某些领域,这两种负极材料有望获得商业应用。综述了近年来锂离子电池氧化物负极材料的研究进展,详细阐述了锡氧化物、锡基复合氧化物和Li4/3Ti5/3O4的嵌脱机理及性能特点。     

储能锂离子电池高温循环衰减机制分析

研究了叠片型相碳微球/石墨//LiNi_(0.3)Co_(0.3)Mn_(0.3)O_2储能用锂离子电池高温循环电化学性能和容量衰减机理。运用恒流恒压模式进行充放电测试,利用微分容量分析正极和负极电位与容量变化关系,电化学交流阻抗谱分析电池、正负极在循环过程阻抗变化趋势,扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射光谱测试分析(XRD)循环前后正极与负极材料形貌和结构变化。结果表明,电池容量的衰减主要来自于电池极化损失,而极化损失与循环过程负极SEI膜增厚和晶格缩小导致扩散动力学能力下降有关。本研究对储能锂离子电池体系性能改善提供实验基础和理论支持。     

球形钛酸镍的制备及其电化学性能表征

钛酸镍(NiTiO3)是一种新型锂离子电池负极材料,采用溶胶.沉淀法可制备尺寸均匀、表面粗糙的球形NiTiO3颗粒.将制备的球形NiTiO3作为锂离子电池负极材料,具有良好的电化学性能,在0.1 C(50mA/g)时,其初始充电比容量约为375.6 mAh/g,库仑效率为52.1％;第二次充电比容量为331.3 mAh/g,库仑效率为90.9％;在1C时,其初始充电比容量为295.4mAh/g,经过前十次电池活化,循环20～100次的容量基本没有衰减,容量保持率高达99.7％.将球形NiTiO3与片状石墨复合,可提高首次库仑效率,改善循环性能,增加电子导电率,减小电池极化,有利于NiTiO3锂离子电池负极材料的工业应用.     

磷酸铁包覆锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2

为了提高锂离子电池三元正极材料Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能,采用共沉淀法在Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2的表面包覆Fe PO4。采用SEM、XRD、EDS及电化学性能测试对制备的包覆材料的形貌、结构及电化学性能进行表征,探索包覆量对其高倍率循环性能的影响。实验结果表明:通过表面包覆有效地抑制了正极材料与电解液的相互作用,改善了材料的高倍率循环性能。当包覆量为2%、1 C电流循环时,首次充放电比容量分别为166.3、143.8 m Ah/g,库仑效率为86.5%;循环100次后,容量保持率为90.8%。     

储存后锂离子电池的性能研究

以不同温度、不同荷电态对锂离子电池进行储存实验,通过X射线衍射光谱法(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了储存前后电极活性物质结构和表面形貌的变化;并对储存前后的电池进行测试,研究了储存对锂离子电池的容量、循环稳定性和安全性等综合性能的影响.结果发现,经不同荷电态高温储存后,锂离子电池正负极活性物质的体相结构没有发生变化,但其正极材料的微晶尺度和微应力随储存时荷电态的升高而减小;储存后,正极表面出现较明显的钝化膜,负极表面的固体电解质相界面(SEI)膜增厚.经高荷电态储存后,锂离子电池的交流内阻和厚度变大,1 C容量发生衰减,电极充放电极化增大,电池的1 C循环性能下降,安全性能下降;放电态储存后,电池的综合性能无明显变化.说明,放电态储存对于锂离子电池是一种较好的储存条件,有利于储存后电池综合性能的保持.     

激光蚀刻负极片对锂离子电池性能的影响

厚电极技术可以有效提升锂离子电池中正极及负极活性物质的占比，降低隔膜及集流体非活性物质的占比，进而有效提升锂离子电池的能量密度。但锂离子电池电极厚度的增加会导致电荷(电子及离子)传输距离及阻抗增加、负极片动力学恶化，进而严重影响锂离子电池循环寿命。通过激光蚀刻后的负极片，可以增加极片表面的孔隙，并增加石墨颗粒表面的锂离子脱嵌通道，有效改善负极片的动力学性能。与辊压后的负极片形成的锂离子电池相比，激光蚀刻负极片形成的锂离子电池在常温下的循环寿命提升了87%,在45℃下的循环寿命提升了37%。     

水基锂离子电池电极材料及电解液的进展

介绍了水基锂离子电池的优点和原理,探讨了水基锂离子电池中的正极材料:LiMn2 O4、LiCoO2和LiFe0.5 Mn0.5 PO4/C,负极材料:钒的氧化物、活性碳(AC)、聚苯胺(PANI)及复合膜包覆型金属锂.归纳了电极材料的合成方法和电化学性能.综述了使用不同电解液电池的电化学性能,提出水基锂离子电池目前的发展方向是提高比容量和循环稳定性.     

LiN i1/3CO1/3M n1/3O2/Li4Ti5O12锂离子电池的制备与性能

分别以LiNi1/3 Co1/3M n1/3 O2、Li4Ti5O12为正、负极活性物质,制备了18650型高功率锂离子电池.测试了不同倍率及温度下的充放电性能,考察了安全性能.制备的电池有良好的快速充电、倍率放电及高低温放电性能.以1C在1.20～2.80 V循环,在常温下循环200次的容量保持率在93％以上;在高温...     

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

概述了石墨烯作为锂离子电池常用正极LiFePO4、LiMn2O4和负极Si、金属氧化物等电极材料的添加剂对材料性能的改善,以及其本身作为负极材料对锂离子电池性能的影响,并提出了石墨烯作为锂离子电池电极导电剂新的研究方向。     

动力锂电池性能衰减过程内部结构分析研究

以电动汽车退役动力锂离子电池(退役电池)、报废动力锂离子电池(报废电池)为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学充放电仪、内阻测试仪、气相色谱仪等仪器研究电池外特性衰退过程电极表面形貌及活性物质材料的理化特性,研究引起动力锂离子电池性能衰减的原因。研究结果表明:电极活性物质和导电剂的溶解与脱落,电极材料粒径尺寸和形貌变化,以及负极表面SEI膜重复再生是导致动力锂离子电池性能衰减的主要原因。此外,上述情况的发生导致电池内部不断产生气体,电池内阻增大,电极极化加剧。