电极组分对CO2浓缩器电池空气电极的影响

气体扩散电极是电化学去极化二氧化碳浓缩器电池(EDC)中的核心组件,其结构与EDC电池转移CO_2的能力及工作稳定性有关．采用自制的高性能催化剂Pt/C KS_6,优化了乙炔黑与PTFE均为20%,研制出高效空气扩散电极．试验结果表明,EDC电池转移CO_2的能力及工作稳定性均得到较大提高,在空气中CO_2分压＜670 Pa、电流密度为15 mA/cm~2的条件下,电池的CO_2转移指数＞1．8,工作电压超过300 mV,累计稳定工作时间超过300 h．     

Mn2+掺杂对LiFePO4正极材料结构、性能及嵌锂动力学的影响

为了改善橄榄石型LiFePO4正极材料的性能,采用高温固相法合成了Mn掺杂的LiMnxFe1-xPO4(x=0,0.10,0.25,0.40,0.50)材料.采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、充放电测试、循环伏安和电化学阻抗谱研究了材料的结构、电化学性能和锂离子嵌脱动力学.结果表明,锰掺杂的LiFePO4样品颗粒分布比较均匀,具有较小的平均粒径和窄的粒度分布,LiMnxFe1-xPO4是纯相的橄榄石结构.在不同倍率下,LiMn0.4Fe0.6PO4具有最高的放电容量和最好的动力学性能.Mn的掺杂提高了LiFePO4材料的可逆性、锂离子扩散系数和放电容量,减小了电荷转移电阻,进而提高了其动力学性能.     

锂离子蓄电池硅基负极材料的研究

综述了锂离子蓄电池硅基负极材料的制备、特性以及电化学性能的研究概况。分析了常温下锂与晶体硅以及无定形材料的电化学合金化机理,介绍了硅材料在充放电过程中的失效机制。重点探讨了单质硅、硅-金属复合材料、硅-碳材料作为锂离子蓄电池阳极材料的发展过程、反应机理以及充放电特性,并对其存在的问题进行了分析。对未来硅基材料的研究和应用作了探讨及预测,认为无定形合金薄膜材料以及纳米复合材料将是硅基材料的研究重点,硅基材料作为锂离子蓄电池商业化负极材料指日可待。     

Si/C复合电极的制备及电化学性能研究

由于Si/C复合材料具有较高的理论比容量和较好的循环稳定性而成为一种极具潜力的锂离子二次电池负极材料。但当Si/C复合材料电极较厚时,其在锂的嵌入脱出时的体积变化很明显,会直接导致材料的粉化,导电结构解体,进而导致容量迅速衰减。同时还会造成电极活性物质利用率降低,首次容量较低等问题。而商品化的电极一般较厚,因此对Si/C电极厚度的研究变得十分重要。本研究中首先制备了Si/C复合材料,考察了不同电极厚度Si/C复合材料电极性能的变化规律,并通过调节黏结剂CMC与SBR配比、热处理和改换纳米管为导电剂等方法对厚电极性能进行改性。结果表明,当CMC:SBR=8:2时,厚电极性能最佳。同时,热处理和以纳米管为导电剂均可以改善厚电极的性能。     

微米级硅/碳复合材料的结构与储锂性能

使用球磨/热解复合工艺制备锂离子电池用微米级硅/石墨/碳复合材料。因独特的结构,合成的硅/石墨/碳(20/50/30)复合材料在0.01~1.50 V充放电,电流为100 mA/g时表现出较高的首次库仑效率82.7%和882.6 mAh/g的首次可逆比容量,循环100次的容量保持率为85.6%。将硅/石墨/碳材料和商业化石墨混合,可获得循环性能更好的硅/碳复合材料,其中硅/石墨/碳(20/50/30)复合材料与石墨的质量比为3∶7时,得到的混合材料在0.01~1.50 V充放电,电流为50 mA/g时,具有501.7 mAh/g的首次可逆比容量和81.0%的首次库仑效率,循环100次的容量保持率为98.2%。     

阀控密封铅酸电池正极板栅在不同硫酸电解液中的电化学行为

为研究正极板栅的腐蚀对阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池失效的影响,分别采用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔曲线研究了VRLA电池正极板栅在不同硫酸密度电解液的电化学行为．结果表明: 氧化峰和还原峰的峰值电势均随硫酸密度的降低发生正移,说明Pb向PbSO₄转化变困难,而PbSO₄还原为Pb变得更容易;峰电流值随着硫酸密度的降低而增大,说明硫酸密度越小转化速率越快．酸密度影响正极板栅腐蚀膜的导电性,硫酸密度在1.30 g·cm-3左右时,板栅腐蚀膜的导电性较好．适当降低酸密度对提高板栅腐蚀膜的导电性有利．     

锂离子电池硅/石墨/碳负极材料性能

为提高锂离子电池硅基材料的循环性能,用高温固相热解法合成硅/石墨/碳复合材料.采用XRD、循环伏安和充放电技术表征其结构和电化学性能.考察不同的粘结剂体系和极片热处理对材料电化学循环性能的影响.结果表明:采用水性粘结剂可以提高材料的电化学性能;对极片进行热处理也可以很好地提高电极的循环稳定性.首次脱锂比容量为970.5 mAh/g,40次循环后,脱锂比容量仍高达822.1 mAh/g.     

锂离子电池负极硬炭／沥青复合材料的性能研究

通过高温固相法在硬炭表面包覆沥青热解炭,制备锂离子电池负极材料。SEM测试显示,硬炭包覆上沥青热解炭后表面形貌发生了明显变化。由例得到,硬炭表面包覆的沥青热解炭的平均厚度为300nm。当硬炭表面包覆上沥青热解炭后（硬炭与沥青的质量比为2：1）,首次库仑效率由55％提高到70％,可逆容量也有所提高。研究发现,硬炭在高倍率下的容量和循环稳定性比石墨好。     

电解质盐LiBOB在锂离子电池中的应用

论述了双草酸硼酸锂(LiBOB)在电极表面形成SEI膜的性质以及对电池高温稳定性的影响,并对LiBOB在溶剂中的溶解性、电导率和安全性及对电池循环性能的提高等问题进行了概述,对相关研究方向进行了简单的阐述.     

锂离子电池Si/C/B_2O_3复合负极材料的研究

采用高温热解法制得Si/C/B2O3复合材料,并用XRD和XPS分析材料的物相结构和组成.以复合材料为锂离子电池电极进行恒流充放电测试,并通过循环伏安曲线和充放电曲线研究了材料的电化学反应特性.结果表明,复合材料中的硼以氧化物的形式存在,材料的可逆容量和电化学循环稳定性较硅/碳材料均有较为明显的提高,900℃条件下热解得到的材料的首次可逆容量为584 mA·h·g-1,复合材料在第40次循环的可逆容量可达到325 mA·h·g-1.