AA 型 TAG-LiMn_2O_4 锂离子蓄电池

用Ｌｉ２ＣＯ３和ＥＭＤ高温合成得到的尖晶石（ＬｉＭｎ２Ｏ４）作阴极活性材料,与Ｌｉ配对做成试验电池,充电容量达１３０ｍＡｈ／ｇ,放电容量为１１０ｍＡｈ／ｇ,显示ＬｉＭｎ２Ｏ４有较好的充放电性能。对热解苯碳（ＰｙＣ）、处理的人造石墨（ＴＡＧ）、天然石墨（ＮＧ）和玻璃碳（ＧＣ）进行研究,发现ＴＡＧ有较好的充放电性能。用ＬｉＭｎ２Ｏ４做阴极活性材料,ＴＡＧ做阳极活性材料,组装成ＡＡ型锂离子蓄电池,初始放电容量为５４０ｍＡｈ,以０．２Ｃ（１００ｍＡ）恒流放电,６０ｍＡ恒流充电,电池循环寿命已达２００次。     

锂离子在石墨中的嵌入特性研究

研究了锂离子在人造石墨（ＡＧ）中的电化学嵌入特性和用它作负极材料时的电池性能。Ｌｉ－ＡＧ试验电池在ＬｉＡｓＦ６－ＥＣ＋ＤＥＣ电解液中充电时，依次形成Ｌｉ０．５Ｃ６和ＬｉＣ６两种化合物，这可由ＸＲＤ图谱及碳电极贮存期间电极电位的变化曲线获得证明。ＡＧ颗粒表面使用ＰＡＮ在１２００℃氮气中分解碳的包覆试验表明，这种无定形碳层可提高材料的放电率，降低自放电率。制成了额定容量为４００ｍＡｈ和５００ｍＡｈ的两种ＡＡ型ＡＧ－ＬｉＣｏＯ２电池；４００ｍＡｈ容量的电池以０．５Ｃ，１００％ＤＯＤ充放电寿命超过４００次，同样条件下，５００ｍＡｈ电池寿命在３００次以上     

锂电池 Li/VOCl_3 非水体系新探

报道了Ｌｉ／ＶＯＣｌ３非水电池体系的初步研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＶＯＣｌ３及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＬｉＡｌＣｌ４及ＡｌＣｌ３）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４,溶剂硝基苯与ＶＯＣｌ３的体积比为１００∶１６时,电池在小电流密度下工作,具有较高的开路电压和工作电压,而且具有良好的放电性能。     

Li-ICl非水电池体系的研究

报道了Ｌｉ－ＩＣｌ非水电池体系的研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由有机溶剂硝基苯或无机溶剂三氯氧磷（ＰＯＣｌ３）和溶解在该溶剂中的活性物质ＩＣｌ及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＡｌＣｌ３及ＬｉＡｌＣｌ４）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４时,ＩＣｌ的浓度为１ｍｏｌ／Ｌ,该类非水电池具有较高的开路电压（３．９０Ｖ左右）,并显示良好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也进行了初步的探索。     

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。     

锂离子电池的正极材料

综述了国外锂离子蓄电池正极材料的进展，着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＭｎ２Ｏ４的合成方法。Ｌｉ－ＣｏＯ２主要用Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３为原料，在９００℃温度下合成。最近通过Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３在４００℃下反应制成了“低温”ＬｉＣｏＯ２（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２），（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２）的电化学性质不同于高温合成的ＬｉＣｏＯ２。制取化学计量的ＬｉＮｉＯ２比较困难，采用ＬｉＮＯ３和Ｎｉ（ＯＨ）２为原料在７００℃～８００℃温度下进行反应制得了Ｌｉ０．９６Ｎｉ１．０４Ｏ２材料。采用ＭｎＯ２和Ｌｉ２ＣＯ３或ＬｉＮＯ３为原料，在７５０℃温度下合成了Ｌｉ０．９３Ｍｎ２Ｏ４。在４００℃低温下采用Ｌｉ２ＣＯ３和ＭｎＣＯ３为原料，在Ｌｉ／Ｍｎ＝２／３和Ｌｉ／Ｍｎ＝４／５情况下分别合成了Ｌｉ２Ｍｎ４Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２。     

1/2A型金属氢化物-镍电池的研制

研制成功了１／２Ａ型金属氢化物－镍电池，外形尺寸为：（Φ１６．５×２８．５）ｍｍ，正负电极采用双发泡镍式骨架，正极活性物质为含Ｃｏ８％球形Ｎｉ（ＯＨ）２，充分提高活性物质利用率，负极活性物质为包覆金属贮氢合金并加入２％抗粉化剂，克服因贮氢材料随充放循环次数增加而粉化导致电池寿命的降低。成品电极经疏水处理，电解液采用密度１．２８ＫＯＨ水溶液加入２％的ＬｉＯＨ及０．５％多官能团添加剂抑制自放电和电极膨胀。经上述处理的１／２Ａ型电池，０．２Ｃ率放电９５０ｍＡｈ，１Ｃ率放电８５５ｍＡｈ，自放电率＜２５％（２８天），１Ｃ率循环１００次容量衰减＜１０％，满足用于移动电话电池组所要求的内阻低、小巧轻便之特点。     

铝-水电池的研究

以高活性铝阳极为负极，以还原水中溶解氧的水阴极为正极的铝－水电池，在３％和０．１％的食盐水中以９７Ω恒电阻放电，其输出电压分别为１．４Ｖ和１．３Ｖ。其在淡水湖泊中以９７Ω恒电阻放电时的输出电压也达到１．３Ｖ。高活化的铝阳极在淡水中能在电流密度小于２ｍＡ／ｃｍ２时，以－１．２Ｖ以上的电位正常阳极溶解。其利用率也达到８０％以上。水阴极在３％的ＮａＣｌ溶液中的工作电流密度可达到０．７ｍＡ／ｃｍ２，在０．１％的ＮａＣｌ溶液中其工作电流密度仍可达０．３ｍＡ／ｃｍ２。铝－水电池在流动电解液中放电时产物能正常脱落。理论设计的２５Ｗ铝－水电池在海水和淡水中的比能量分别为１９２０Ｗｈ／ｋｇ和１４３０Ｗｈ／ｋｇ。铝－水电池可以潜入海洋底部或淡水河流或湖泊中长期连续工作     

正极材料Li_xNi_(1-y)Co_yO_2的制备及其性能

通过固态反应制得固溶体ＬｉｘＮｉ１－ｙＣｏｙＯ２,Ｘ射线衍射分析表明产物为层状结构。研究了反应预处理方式、气氛、温度和时间等因素对合成的影响,并加以比较,优化制备条件。以ＬｉＯＨ、Ｎｉ（ＯＨ）２和Ｃｏ３Ｏ４作为原料,在氧气气氛及６００℃～９００℃的温度范围内,制备出３种化学计量物质ＬｉＮｉ０７Ｃｏ０３Ｏ２、ＬｉＮｉ０５Ｃｏ０５Ｏ２和ＬｉＮｉ０３Ｃｏ０７Ｏ２,作为锂离子电池的正极材料。合成粉末的物性被表征。电化学行为的研究表明,３种产物的电化学性能都比较好,充放电容量均接近ＬｉＣｏＯ２的充放电容量。     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

锂硫电池负极研究进展

锂硫电池由于其高能量密度(理论高达2 600 Wh/kg)、低成本、环境友好等优点而广受关注。但是锂硫电池仍存在正极活性物质利用率低、循环性能差等问题。同时,负极锂在电池循环过程中也不可避免存在锂枝晶等问题,对锂硫电池负极保护技术进行了详细的综述,最后对负极的发展前景进行了展望。     

锂离子电池电解质锂盐的研究进展

按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望。     

锂离子电池Li1.08Fe（PO4）1.08/C正极材料制备与电化学性能

以液相沉淀法制备的Li3PO4和NH4H2PO4均匀混合物为原料,合成了Fe2+空位的橄榄型锂离子电池Li1.08Fe-(PO4)1.08/C正极材料。X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)分析结果表明,采用Fe2+空位与碳包覆方法获得了较小晶胞体积和细小球形颗粒的Li1.08Fe(PO4)1.08/C粉末。0.2 C倍率电化学性能测试结果表明,纯Li1.08Fe-(PO4)1.08的首次放电比容量达142.4 mAh/g,而包覆9.23%C的Li1.08Fe(PO4)1.08的首次放电比容量达153.3 mAh/g、0.5 C倍率循环100次后的放电比容量为144.5 mAh/g。     

钛酸锂电极材料的研究进展

介绍了钛酸锂的结构、特性及研究发展历程,详细介绍了嵌锂机理及制备钛酸锂的几种合成方法,并分析了制备工艺条件对材料性能的影响;对掺杂改性的原理、方法及研究近况进行了讨论和概述,提出了目前存在的问题和今后的研究方向.     

锂离子无机固体电解质研究进展

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用.综述了几种主要类型锂离子无机固体电解质材料的结构、性质和改性研究,并且对一种性能优良、具有实用前景的固体电解质材料--LiPON进行了详细叙述,最后对以LiPON为代表的锂离子无机固体电解质的可能发展方向及其改性途径做出展望.     

锂离子电池正极材料氧化钴锂的进展

近年来对提高锂离子电池正极材料氧化钴锂的电化学性能方面的报道集中在专利方面，本文对此进行了概述。提高氧化钴锂的容量和改善其循环性能的方法主要有以下几种。（１）改变其结构。引入杂原子磷、钒或别的非晶物，使氧化钴锂的结构发生变化，从而导致充放电过程中结构变化的可逆性提高。（２）与氧化锂锰的共混，这样使充放电过程中电极材料的体积变化相互抵消，有利于活性物质与导电剂的接触。（３）提高其内在的导电性能。通过在氧化钴锂中引入Ｃａ２＋或Ｈ＋，使其导电性能提高，进而使其活性得到充分利用。（４）增加锂的含量。在氧化钴锂中增加锂的含量，得到高含锂化合物，使可利用锂的量增加，从而使氧化钴锂的可逆容量增加。     

溶胶凝胶法制备Li_4Ti_5O_(12)/C负极材料及电化学性能

采用溶胶凝胶法,以有机物钛酸四丁酯和醋酸锂为原料,草酸为螯合剂,PEG为碳源制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料前驱体,在N_2气氛中850℃高温煅烧制备出Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料。通过XRD、SEM分析表明,850℃下煅烧10 h合成结晶性良好的亚微米级纯相尖晶石钛酸锂。电化学性能测试结果表明,Li_4Ti_5O_(12)/C在0.2C,1C,2C倍率下的首次放电比容量分别为173.3、168.7、166.3 mAh/g。与Li_4Ti_5O_(12)相比,显示出良好的倍率性。     

Co_3O_4/C混合包覆对LiMnPO_4正极材料电化学性能的影响

采用水热法和湿磨结合的方法合成了碳包覆的LiMnPO_4和Co_3O_4与碳混合包覆的LiMnPO_4。测试结果表明Co_3O_4与碳形成的完整混合包覆层不仅能抑制LiMnPO_4再次团聚,而且能更有效地保护LiMnPO_4免受电解液的侵蚀,降低电荷转移电阻。Co_3O_4-LiMnPO_4/C在0.1 C的首次放电比容量为148.5 m Ah/g,在0.1 C循环50次后,容量保持率为94.6%,而LiMnPO_4/C仅为92.2%。此外,Co_3O_4-LiMnPO_4/C也表现出突出的高倍率性能,在6 C,8 C和10 C下的放电比容量为101.4,89.5和85 m Ah/g。     

锂水电池技术研究进展

水溶液体系金属锂电池又称锂水电池,它以水溶液作为电解质,以玻璃陶瓷电解质膜保护的金属锂作为负极,以空气或海水电极作为正极。对锂水电池技术近十年的研究成果进行了综述,并展望了未来的发展趋势。