化成充电SOC对软包磷酸铁锂电池性能的影响

在锂离子电池生产制造中,化成是最重要的工序之一.化成工艺决定了电池内部固态电解质膜的质量,进而影响到电池各项终端性能.然而,电池化成后充电到多少荷电状态(SOC)性能最佳,一直未能有较为统一的结论.本文通过实验研究了不同化成充电SOC对软包磷酸铁锂锂离子电池的容量、首次库伦效率、高低温放电性能、倍率充放电性能、循环性能的影响.不同组的实验电池化成SOC分别采用10％、40％、70％、100％.结果表明,化成SOC越高,电池首次库伦效率及容量越低;化成SOC为100％时,电池高低温放电性能最佳;化成SOC为70％时,电池倍率充电及倍率放电性能均最佳;化成SOC为70％或100％时,电池循环寿命最佳.因此,化成充电SOC为70％或100％时电池综合性能最佳.其中化成充电SOC为70％时,倍率充放电性能更好且成本更低;化成充电SOC为100％时,高低温充放电性能更好.     

一种替代含铅助熔剂制备大尺寸氧化锌晶须方法的研究

以工业氧化锌(ZnO)粉为原料,助剂以四钛酸钾(K_2Ti_4O_9)为主,采用助熔剂法制备大尺寸针状ZnO晶须,并对其生长条件及影响因素进行了研究。主要采用X粉末衍射仪,能谱仪和超景深显微镜机等分析手段对ZnO晶须的结构和形貌进行了表征并进行了简单的探讨。结果表明,当物料配比为C∶ZnO(5%Na_2B_4O_9·10H_2O)∶K_2Ti_4-O_9=0.60g∶0.50g∶3.00g,其中K_2Ti_4O_9粒径为10目,反应温度为900℃,恒温时间120min,坩埚容量30mL时,便得到纯度高、颜色白、形貌均一、针体长度约20mm的ZnO晶须。     

硅酸锂的制备及高温吸附二氧化碳的研究进展

主要对影响Li4Si O4高温吸附CO2的因素,包括Li4Si O4的合成方法、金属元素的掺杂以及吸附过程中的反应条件进行了分析。当前Li4Si O4的主要合成方法有高温固相法、溶胶-凝胶法、沉淀法、柠檬酸络合法、凝胶固相法,不同的合成方法制备的Li4Si O4吸附CO2的性能不同。掺杂适量的金属元素可以提高Li4Si O4吸附CO2的速率,过量地掺杂会降低其吸附量和吸附速率,掺杂不同的金属元素(钾、钠、钛、铁、铝等)对其吸附CO2性能的影响程度不同。合适的吸附温度可以提高反应速率和吸附容量,适当增大CO2分压可以提高反应速率,并且添加适量水蒸气能够提高吸附性能。     

不同锰源制备尖晶石LiMn_2O_4及电化学性能研究

分别用化学二氧化锰、电解二氧化锰、MnCO_3和Mn_3O_4为锰源,通过高温固相法合成尖晶石LiMn_2O_4。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、恒电流充放电技术、交流阻抗及电位阶跃法,对合成的尖晶石LiMn_2O_4物相、形貌以及电化学性能进行检测分析。结果表明,由Mn_3O_4制备的LiMn_2O_4的X射线衍射峰强度最大且粒度较为均匀。在室温条件下,以0.2C倍率充放电循环20次,Mn_3O_4制备的LiMn_2O_4首次充放电比容量为128.3 mA·h/g,容量保持率为97.1%,优于另外三种锰源作为原料合成的尖晶石LiMn_2O_4。化学二氧化锰、电解二氧化锰、MnCO_3、Mn_3O_4合成尖晶石LiMn_2O_4电极材料的扩散系数DLi+分别为2.26×10^(-11),4.54×10(-11),4.54×10^(-11),0.83×10(-11),0.83×10^(-11),8.25×10(-11),8.25×10^(-11)cm(-11)cm²/s。     

四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究

采用金属锰粉悬浮液氧化法、焙烧法、两步法制备Mn3O4。根据Li2CO3/Mn3O4混合粉体的TG-DTA分析结果,以高温固相法合成尖晶石LiMn2O4。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电技术及交流阻抗,对这合成样品尖晶石LiMn2O4的物相、形貌以及电化学能进行检测分析,采用电位跃迁法测试计算出尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数。结果表明,用3种不同方法制备的Mn3O4都能合成颗粒大小均匀的尖晶石LiMn2O4,在室温下以0.2 C倍率充放电循环30次时,以悬浮液氧化法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4首次放电比容量和容量保持率分别为130.0 m A·h/g和98.1%,优于另外两种方法制备Mn3O4合成的尖晶石LiMn2O4。以不同Mn3O4合成尖晶石LiMn2O4电极材料的扩散系数DLi+分别为:7.78×10-11,5.01×10-11,3.26×10-11cm2/s。     

锂渣在碱—水热环境下的溶出特性和反应产物

以锂渣在碱溶液中的选择性溶出特性研究为出发点,计算锂渣中的Si、Al和Ca在不同碱-水热环境下的溶出率,分析锂渣在处理前后的物相组成、产物类型和微观形貌,探究碱-水热环境下锂渣的火山灰活性和溶出组分间的反应行为.结果表明：NaOH溶液浓度的提高有利于锂渣中锂辉石等成分溶解和Si、Al与Ca溶出;温度和溶出时间是碱激发锂渣反应进程的主要影响因素;在60℃以上的碱-水热环境下,锂渣的火山灰活性能够有效激发,锂渣中各可溶出元素的溶出率显著提高,并伴有大量反应产物生成.     

锂-二氧化锰一次电池的研究进展

从阴极材料二氧化锰(MnO_2)入手,介绍对MnO_2进行的多种改性研究,如金属氧化物掺杂、金属包覆、阴离子掺杂以及热处理的影响;从阳极材料、黏结剂、集流体等方面,分析影响锂-二氧化锰(锂锰)一次电池性能的多种因素;对锂锰电池的发展趋势进行展望。     

高温固相法合成LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的电化学性能

以LiOH·H_2O为锂源,采用高温固相法合成LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料,研究合成温度对产物微观形貌和脱锂行为的影响。XRD及SEM分析可知:产物为α-NaFeO_2型层状结构,未发现杂质。在800℃下,合成产物的电化学性能良好,在3.0~4.3 V充放电,电流为28 mA/g时的首次放电比容量为172 mAh/g,第100次循环的比容量为159.4 mAh/g。     

锂离子电池用电解质掺铝磷酸钛锂的研究现状

综述无机固体电解质和NASICON型体系的基础理论,重点介绍掺铝磷酸钛锂(LATP)的制备和掺杂改性研究进展,展望无机固体电解质LATP的发展趋势。LATP的室温离子电导率可超过10~(-4)S/cm,具备实际应用的水平;电极材料与固体电解质固固界面阻抗较大,倍率性能相对较差。     

球形Li_4Ti_5O_(12)/NC复合材料的制备及性能

以CH_3COOLi为锂源、Ti(OC_4H_9)_4为钛源、聚乙二醇(PEG)1000为碳源、CO(NH_2)_2为氮源,采用溶胶-凝胶法制备球形氮修饰碳(NC)包覆钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))复合材料。用XRD、X射线光电子能谱(XPS)和热重测试分析材料的晶型及元素组成,用SEM和透射电子显微镜测试分析结构。制备的材料呈球形,NC包覆未改变Li_4Ti_5O_(12)的晶型,但会导致烧结过程中部分Ti~(4+)还原成Ti~(3+)。恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试表明:NC包覆,可提高Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能,当NC包覆量为4.11%时,复合材料的循环性能最好,以1 C在0.8~2.5 V循环100次,仍保持103.5 mAh/g的比容量。