碳酸乙烯亚乙酯对锂离子电池性能的影响

利用量子化学计算、循环伏安、电化学阻抗及充放电测试等方法,考察了电解液成膜添加剂碳酸乙烯亚乙酯(VEC)对锂离子电池性能的影响.量子化学计算结果表明:VEC具有较低的分子最低空轨道(LUMO)能量值.循环伏安及交流阻抗测试表明:碳酸乙烯亚乙酯的还原电位为1.2 V( vs.Li/Li+),优先于电解液在负极表面发生电化学反应形成电解质相界面(SEI)膜.该膜较稳定,可提高电池的循环性能,并抑制电池气胀.SEI膜阻抗较大,不利于电极的嵌脱锂反应,导致首次充放电容量及效率较低.     

无机添加剂Na2SO3对石墨负极性能的改善

在1 mol/L LiPF6/EC+EMC电解液中添加少量的Na2SO3,通过与空白溶液比较显示添加Na2SO3能显著提高天然石墨负极充放电容量,降低首次循环过程中的不可逆容量损失,提高电极的循环性能和倍率充放电性能;电极表面SEI膜组分的FTIR分析和扫描电镜表明,添加一定量的Na2SO3在动力学方面有助于形成Li+...     

过放电对MCMB-LiCoO2电池性能的影响

通过对MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合X R D和SEM实验,研究了过放电对MCMB-LiCoO2锂离子电池性能的影响。结果表明:当M CMB-LiCoO2电池过放至0.0伏时,负极MCMB表面上的SEI膜被损坏,集流体铜箔的腐蚀溶解较严重,再次形成的SEI膜的性能可能较差,这使负极阻抗增大,极化增强,相应地使电池在过放电以后的循环过程中的放电容量、放电电压和充放电效率大为降低。但过放电对MCMB的结构和正极性能没有影响。     

稀土元素在碱性锌电极中的应用

通过阴极电解的方法在平板锌电极上沉积上了一层稀土氢氧化物膜;用自行设计的电化学分析方法研究了稀土氢氧化物膜对碱性锌电极放电产物在碱液中溶解性的影响;又用循环伏安法进行了模拟充放电实验,并且组装模拟电池进行了充放电实验。结果表明:在电极表面沉积一层稀土氢氧化物膜能有效地阻挡锌电极放电产物在碱液中的溶解,使大部分放电产物保留在电极原有的结构上,因此,有利于克服锌电极在充放电过程中存在的容量损失问题。模拟充放电实验进一步证明:稀土氢氧化物能显著地提高碱性锌电极的循环寿命,减少充放电过程中的容量损失。     

电解液添加剂对锂离子蓄电池循环性能的影响

为了改善锂离子蓄电池的循环性能 ,在EC/DEC/1.0mol/LLiClO4 电解液体系中加入微量添加剂苯甲醚。以Li金属和改性石墨为电极材料 ,循环性能测试结果表明 ,苯甲醚的加入 ,使电池的可逆比容量和充放电效率均得到提高 ,且可逆比容量的衰减速度减慢。用FTIR对首次离子嵌入过程结束后的石墨电极表面SEI(SolidElectrolyteInterface)进行组成分析 ,发现加入苯甲醚后 ,电极表面SEI中的RCO3Li含量明显减少 ,但Li2 CO3 基本不变 ,并发现有新的产物CH3OLi生成。根据以上分析结果 ,提出了苯甲醚对锂离子电池循环性能的影响机理 :在Li+嵌入石墨电极的初次过程中 ,苯甲醚和EC、DEC的还原分解产物RCO3Li发生基团交换反应 ,生成CH3OLi ,该产物能有效提高石墨电极表面SEI的稳定性 ,减少锂离子嵌入石墨过程中引起的溶剂分子共嵌入 ,从而改善电池的循环性能。     

LiBOB/PC电解液形成SEI膜的过程

利用电化学交流阻抗谱(EIS),结合充放电测试,研究了双草酸硼酸锂(LiBOB)/PC电解液在NG7石墨电极表面形成SEI膜的过程和对应的电位区间.LiBOB/PC在NG7石墨电极表面形成SEI膜是一个连续的过程,在电池的首次放电过程中,1.75 V(vs.Li/Li )放电平台对SEI膜的形成有重要的影响;首次放电至0.55 V左右,SEI膜基本形成;在0.20 V以下放电区间,SEI膜得到了较大程度的完善.     

亚硫酸丙烯酯对锂离子电池性能的影响

向电解液1 mol/L LiPF_6/EC+DMC+EMC中加入亚硫酸丙烯酯(PS),用循环伏安法研究在石墨电极上的电化学行为,并研究了PS对锂离子电池首次充放电效率、常温放电性能及循环性能的影响。电解液中加入PS,可促使石墨电极表面固体电解质相界面(SEI)膜的形成。加入PS虽然降低了电池的首次充放电效率和常温放电容量,但提高了循环稳定性;PS添加量为3.0%时,以500 mA在3.0~4.2 V循环200次,电池的容量保持率为99%,比不含PS的电池提高了8%。     

锂离子蓄电池金属锡电极容量衰减机理探讨

用电沉积直接在铜箔上沉积金属锡,恒电流充放电循环(CC)、循环伏安(CV)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)研究了制备锡作为锂离子负极的性能。CC结果表明,锡电极的初始比容量大于600mAh/g,但6次充放电循环后容量迅速下降,至60次循环后容量基本消失。CV、SEM和FT-IR结果表明,金属锡经充放电后发生龟裂,伴随着固体电解质界面(SEI)的形成,随着循环的进一步深入SEI膜不断增厚,金属锡粉化成颗粒被SEI膜所包裹而失效。     

二氟磷酸锂对MCMB负极性能的影响

采用恒流充放电、电化学阻抗谱(EIS)、SEM及X射线光电子能谱(XPS)等方法,研究无机锂盐二氟磷酸锂(LiPO2F2)对锂离子电池负极材料中间相碳微球(MCMB)性能的影响。当电解液中LiPO2F2的含量为1.0%时,MCMB/Li电池在1.50~0.01 V以0.2 C放电、1.0 C充电循环100次,容量保持率为96.9%,比未添加LiPO2F2电解液的电池提高了22.0%。主要原因是LiPO2F2的加入有利于电极表面形成更稳定、致密的固体电解质相界面(SEI)膜,降低电极界面阻抗。     

锂离子电池负极材料的研究

本文研究了一种新型的改性活性石墨,测量其电化学容量超过257mAh/g,并具有开路电压高,充放电效率好等优异性能,适宜用作锂离子电池(RCB)的负极材料。文中还研究了CO_2气体能很好地提高RCB碳电极的性能。通过FT—IR检测,认为是由于形成了含Li_2CO_3的SEI半透膜,有利于锂离子的通过,而阻止溶剂进一步在电极上分解。     

原位复合制备Li4Ti5O12包覆石墨及电性能研究

以醋酸锂、钛酸丁酯为原料,乙醇为溶剂,采用原位复合法制备Li4Ti5O12包覆石墨新型负极材料,记为LTO-Go采用扫描电镜( SEM)、能谱分析(EDS)、电化学和交流阻抗测试对LTO-G进行表征.结果表明石墨表面包覆了一层Li4Ti5O12,使得首次的可逆容量和库仑效率达到346.2 mAh/g和94％,分别比原始...     

电解液纯化对锂离子电池负极电化学性能影响

运用电化学阻抗谱(EIS)、恒流充放电和循环伏安测试,研究了1 mol/L LiPF_6/(EC+DEC+DMC)(体积比1∶1∶1)电解液中4A分子筛除水处理对石墨电极电化学性能的影响。研究表明:石墨电极在经4A分子筛处理后的电解液中能形成性能优异的固体电解质相界面(SEI)膜,降低了SEI膜的阻抗,改善了石墨电极的循环性能,得到了更优异的电化学性能。     

锂离子电池热失控过程负极放热反应研究

采用热重分析-傅里叶变换红外光谱法(TGA-FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射光谱法(XRD)对锂离子电池中石墨负极材料在热失控和热爆炸中的反应机理进行了系统的研究和探讨.研究表明,石墨表面在最初循环中形成的原始固体电解质(SEE)膜具有热不稳定性,在t＞70 ℃时开始分解.而失去了原始SEI膜保护,会导致石墨中嵌入锂和其表面电解液的接触,在高温时形成二次电解质膜.详细讨论了石墨中嵌入锂的数量和石墨颗粒的结构、形状及其层状结构边缘的比表面对二次电解质膜形成的影响.     

电解池对石墨电极性能的影响

运用电化学阻抗谱(EIS)结合循环伏安(CV),研究了石墨电极在三电极玻璃模拟电池和三电极扣式模拟电池中的首次阴极极化过程.玻璃模拟电池中获得的石墨电极首次阴极极化的EIS特征及其变化,可解释固体电解质相界面(SEI)膜的形成过程;扣式模拟电池中石墨电极首次阴极极化过程的EIS,可解释石墨电极中感抗产生的机理.     

金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展

综述了目前金属锂蓄电池负极-电解液相容性的研究现状。系统地阐述了钝化膜即固体电解质相界面膜(SEI膜)对锂电极性能的影响、SEI膜的结构与组成、SEI膜的形成机制以及锂盐、溶剂种类对锂溶解-沉积过程的影响。最后详尽论述了在目前最佳电解液体系中,锂电极SEI膜的组成、充放电电流密度对其性能的影响以及容量衰减机制。     

添加剂Na2CO3对石墨电极性能的影响

在电解液1 mol/L LiPF6/EC+DMC中加入碳酸钠(Na2CO3),通过SEM、循环伏安和电化学阻抗谱分析,研究了Na2CO3对石墨电极的影响。添加饱和Na2CO3,可促进在石墨电极表面形成更稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,抑制循环过程中电解液的进一步还原分解,增进Li+嵌脱过程的可逆性,改善石墨电极的电化学性能。     

亚硫酰基存在下石墨负极界面的SEI膜机制

使用恒电流充放电和粉末微电极循环伏安方法研究了亚硫酰基添加剂对碳酸丙烯酯(PC)基电解液电化学嵌脱锂性能的影响。研究表明, 所使用的亚硫酰基添加剂可以有效地抑制石墨负极在PC基电解液中首次充电过程的层离现象, 添加剂活性基团的吸电子能力是决定添加剂在电极表面固体电解质相界面(SEI)膜形成电位的重要因素, 成膜电位与Li 在电解液中的溶剂化状况无关,表明电解液组分在电极界面的还原反应, 特别是还原反应的初始反应是电子从电极本体到电解液组分活性中心的迁移。在所使用的亚硫酰基添加剂中, 亚硫酸乙烯酯(ES)可以在碳负极/电解液相界面形成优良的SEI膜, 有望在石墨类负极材料的锂离子蓄电池中得到应用。