AUV动力电池应用现状及发展趋势

自主式水下航行器(AUV)在海洋开发和未来水下战争中将发挥重要作用,而电能源技术的发展决定着AUV的整体性能。对AUV动力电池的应用发展现状进行了介绍,包括铅酸电池、锌银电池、锂原电池、锂离子电池、燃料电池和溶解氧海水电池等;介绍了未来AUV的发展趋势及对动力电池的要求。分析了现有电能源技术与未来AUV动力电池要求之间的较大差距。认为高能量密度、长续航能力、安全可靠、能大潜深运行的电能源是未来AUV动力电池的发展方向。     

电脉冲处理频率及电压对1Cr18Ni9Ti钢氮碳共渗的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,研究了不同频率和电压的电脉冲处理对1Cr18Ni9Ti钢固体氮碳共渗时渗层厚度和渗层元素分布的影响。结果表明,在550℃保温1 h的氮碳共渗工艺条件下,脉冲频率为9 Hz、脉冲电压为8 k V时的氮碳共渗效果最佳,渗层表面整齐清晰,没有脱氮现象且化合物层厚度大于传统的未经电脉冲处理氮碳共渗时的厚度。氮碳共渗时施加电脉冲处理可有效提高渗层厚度,达到了缩短工艺时间和节约能源的目的。     

新型Na/CFx可充电池催化剂的制备与性能

类似于锂/氟化碳（Li/CF_x）电池，钠/氟化碳（Na/CF_x）电池具有低廉的价格和较高的能量密度，是未来锂离子电池的理想替代选项。但是Na/CF_x电池目前还存在着极化大和循环性能差等问题。为解决以上问题，在CF_x阴极中加入催化剂成为改善电池电化学性能的一个重要途径。分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了催化剂材料Co₃O₄-TiO₂和ZrO₂，并对其进行了表征。分别将TiO₂、Co₃O₄、Co₃O₄-TiO₂以及ZrO₂ 4种催化剂材料按10%（质量比，下同）加入CF_x正极中并组装成电池，然后对电池进行了恒流充放电、交流阻抗以及循环伏安等电化学性能测试。实验结果表明，加入4种催化剂后，Na/CF_x电池的放电比容量得到明显提升。其中，ZrO₂催化剂表现出最佳的催化性能。经过100次后循环后，含有ZrO₂的Na/CF_x电池的放电比容量为167.3 mAh·g^-1，极大地改善了钠/氟化碳电池的循环性能。     

锂离子蓄电池市场、技术动向与知识产权战略分析

锂离子蓄电池以其优良的特性,被广泛应用于各种电子器具、电动工具以及电动运输工具等领域。统计了世界锂离子蓄电池市场的变化,并对锂离子蓄电池的技术动向及知识产权战略进行了分析。东亚已成为锂离子蓄电池的最大生产基地;锂离子蓄电池采用安全且低成本活性材料,其发展方向为高比能化。中国必须在发展锂离子蓄电池产业的同时、大力加强知识产权建设。     

电化学混合电容器的研究进展

随着信息化社会的不断扩大和环境及能源危机的出现,能源储存与转换效率问题变得越来越重要。在各种能源转换系统中,化学电源具有最高的能量转换效率而得以广泛应用。图1显示了各种化学电源的比能量和功率特性以及典型用途。其中,电化学电容器具有高比功率、长寿命、相对安全和环境友好等特点而被应用于备用电源、启动电源、脉冲电源、电网平衡等领域。而混合动力车(H EV)等动力电源和通讯等用脉冲电源则要求高比功率和适当的比能量,要求能在数秒到数分钟放电。能够满足这一需求的是锂离子电池、镍氢电池和高比能电化学电容器,其中电化学电…     

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。     

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.     

Li1.2(Ni0.4Mn0.4)x(Co0.4Mn0.4)1-xO2(0≤x≤1)系列富锂材料的制备及性能

富锂材料具有大于200 mAh/g的可逆比容量,吸引了广大研究者的目光,成为近年来的研究热点.从材料相图出发,进行材料设计.采用醋酸盐固相化学法制备得到锂离子电池富锂正极材料Li1.2(Ni0.4Mn0.4)x(Co0.4Mn0.4)1-xO2(0≤x≤1),应用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)、原子吸收光谱(AAS)对材料进行了成分分析,采用X射线多晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行了结构和形貌分析、并对材料的电化学性能进行了测试分析.结果表明所得系列富锂材料均为层状α-NaFeO2结构(R-3m空间群),随着x值的减小,Li1.2(Ni0.4Mn0.4) x(Co0.4Mn0.4)1-xO2(0≤x≤1)五种材料的首次放电比容量逐渐增大,循环性能逐渐提高.     

磁控溅射制备免退火钴酸锂正极薄膜的研究

采用射频磁控溅射法制备钴酸锂正极薄膜,通过对溅射功率的研究,制备出不需要进行退火处理仍具有60μAh/(cm2·μm)的比容量的正极薄膜.采用×射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对钴酸锂薄膜的结构和形貌进行了研究,并分析了其对钴酸锂薄膜正极性能的影响.结果表明不同功率制备的钴酸锂薄膜具有不同的结晶取向和结晶度,其对正极薄膜的性能有具有决定性的影响,适合的功率下制备的钴酸锂薄膜在不退火处理的情况下仍具有较高的容量和较好的循环性能.同时研究了采用磁控溅射的铝薄膜作为集流体,代替铂或金等贵金属薄膜集流体,大幅减低了薄膜电池正极的制备成本.