锂离子电池碳负极材料的研究(1)--镀膜对碳材料电化学性能的改善

对锂离子电池碳负极材料表面进行镀膜处理,并对处理前后的电极进行电化学容量测试和扫描电镜形貌分析.结果表明,镀膜处理后的电极的充放电容量提高了10%～15%,而充放电效率和电压平台基本没有改变.结合电镜结果对这一现象进行了分析和讨论.     

锂离子电池石墨负极材料的改性方法

从石墨改性的本质出发,综述了锂离子电池石墨负极材料的改性方法:包覆法、表面修饰法、添加金属纤维法、机械研磨法、超细微化和纳米化法。通过改性处理,可有效降低石墨电极的不可逆容量,从而使可逆容量和库仑效率较大程度提高。     

锂离子电池负极材料石墨的改性方法

介绍了石墨作为锂离子电池负极材料的优点、缺点以及对石墨进行改性的必要性;综述了几种改性方法的原理及其优缺点,主要有表面氧化、包覆、掺杂以及还原改性等。通过改性处理,可以有效改善石墨电极的性能。     

锂离子电池石墨负极材料改性研究进展

石墨材料具有储量丰富、价格低廉、充放电平台安全平稳等优点,仍将成为锂离子电池负极材料的主流。但随着工业和产业化的升级转型,天然石墨的倍率性能和循环性能等无法满足市场的需求,所以对于天然石墨改性技术的研究和突破,将决定其未来的应用方向和市场格局。综述了石墨负极材料改性技术的最新研究进展,总结了各种改性技术的优缺点,复合改性技术对性能可能会有进一步提升。     

氧化锡/石墨锂离子电池负极材料的研究

通过溶胶凝胶法引入石墨材料合成SnO2/石墨复合材料,X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)研究表明,两种材料的形貌和结构均保持了自身的特点。电性能研究显示石墨材料对改善SnO2的循环性能效果明显。含碳量为80%的复合材料,首次可逆比容量为397.2 mAh/g,库仑效率为80.9%,50次循环之后容量保持率为71.5%。     

锂离子电池碳负极组成及其对性能的影响

在锂离子电池碳负极的制备中 ,粘合剂和导电碳黑用量、所用材料的颗粒大小都大大影响了负极的电化学性能。通过循环伏安及电容量测量技术 ,研究了影响碳负极性能的各种因素 ,发现合适的组分和配比应是含大约占总质量 5 %的粘合剂、2 %左右的导电碳黑及 40 0目左右的颗粒度 ,按此种配比制得的碳负极具有较高的充放电容量 ( 3 0 6 1mAh/ g)和较长的循环寿命     

负极涂膜对锂离子电池性能的影响

采用一种改善锂离子电池性能的方法,即对负极极片进行涂膜处理.研究结果表明:负极极片涂膜能显著地改善电池的循环性能(常温循环寿命提高了38.1%,高温循环寿命提高了66.7%),同时也改善了电池的搁置性能,常温搁置时电池容量的保持率提高3.6%,高温搁置时则降低了电池内阻的变化(由33.3%下降到6.5%);负极涂膜工艺对锂离子电池的倍率性能有微弱的影响.     

石油沥青包覆对石墨负极电化学性能的影响

将沥青煤油溶液过滤后,与天然球化石墨充分混合,蒸发溶剂后真空炭化,获得锂离子电池用沥青包覆天然石墨负极材料,实验研究发现当沥青包覆量在一定范围内时,可明显降低天然石墨的比表面积,提高石墨负极材料的循环性能,同时石墨负极材料的可逆容量及首次充放电效率明显提高.当包覆量为8%时,炭化温度为1 100℃,首次充电比容量为367 mAh/g,首次库仑效率为94.5%,循环20次后可逆容量保持率为92%.可见沥青包覆改性后,天然石墨材料的电化学性能得到明显改善.     

树脂包覆石墨用作锂离子电池负极材料

为了提高天然石墨的循环性能和充放电容量,对其进行酚醛树脂(PF)和掺硼酚醛树脂(BPF)包覆处理。处理后石墨材料的首次放电、充电容量得到明显提高;PF和BPF裂解后形成的无定形碳使包覆材料首次放电曲线在0.7～0.2V之间的放电电压平台升高;由于硼的缺电子效应使得BPF包覆石墨在1.3V附近出现新的电压平台;充放电循环结果和扫描电镜显示,裂解碳包覆层的存在使电极材料在循环中粉化现象得到抑制,有效地降低了容量衰减,提高了循环性能。     

锂离子电池用石墨材料的结构与性能研究

研究了锂离子电池用石墨材料的结构与物理及化学特性对其电化学性能的影响。采用XRD、BET、ICP、激光粒径分析等方法 ,对多种典型石墨样品的结构、比表面积、杂质含量、粒径分布进行了表征分析。随着石墨颗粒粒径的增大 ,石墨试样的比表面积减小。电化学性能测试表明 :在石墨材料的石墨化度非常接近的情况下 ,粒径和比表面积对电化学性能的影响较为突出 ,粒径较大及比表面积较小的石墨材料具有较好的充放电性能。试样D具有较高的可逆容量 ( 2 62mAh/g)和较低的不可逆容量损失 ( 85mAh/g) ,首次充放电效率为 75 .5 % ,适用作锂离子电池负极的原材料     

包覆天然石墨作锂离子电池负极材料的研究

X衍射和电镜扫描显示通过沥青包覆天然鳞片石墨能在天然鳞片石墨表面包覆了一层完整和均匀的膜。天然石墨经沥青包覆改性后,不可逆容量损失从125．2mAh／g减少到32．5mAh／g;初始库仑效率达到93％;比容量从290．8mAh／g提高到365．3mAh／g;100次循环后的容量保持率从55．4％提高到93．86％。电化学性能显示沥青包覆石墨材料的最佳烧结温度为850℃,沥青最佳含量为11％wt。     

Surface-modified graphite for improving electrochemical performance of Li-ion battery anode material

The graphite materials have been used as negative electrodes in commercial Li-ion batteries for many years. In order to avoid the exfoliation of graphite sheet in the PC-based electrolyte system, it is necessary to make the surface modification on the graphite material. In this study, the electrochemical behavior of carbon-coated graphite in PC-based electrolyte was investigated by charge and discharge cycling process. The carbon-coated graphite can increase the reversible from 366 mA/g to 399mAh/g and improve cycle ability in the PC-based electrolyte system. So the carbon-coated graphite can become the promising high-capacity anode materials of Li-ion battery.     

锂离子电池负极材料的研究进展

对近期锂离子电池负极材料方面的研究和开发工作进行了综述.主要包括元定形碳材料、新型负极材料和天然石墨的改性.就实用性而言,改性天然石墨将于近期成为主流负极材料.随着电子产品对高容量密度电源的需要不断增加,新型核/壳结构的大容量负极可望在不久的将来实现产业化.     

锂离子电池用锡铜合金负极的研究

采用电沉积、表面修饰及热处理合金化的方法制备了锡铜合金负极,并组成Li|1 mol/L LiPF6/EC DEC DMC(体积比1∶1∶1)|SnCu扣式电池,测试了电极的电化学循环稳定性。负极表面修饰后,虽然首次放电比容量由415 mAh/g下降为316 mAh/g,但50次循环后的容量保持率由41%提高到70%,电极的循环性能得到改善。     

锂离子电池正极材料表面包覆改性研究进展

锂离子电池正极材料是锂离子电池发展的关键。对锂离子电池正极材料进行表面包覆是改善其电化学性能的有效方法。文章综述了国内外锂离子电池正极材料进行表面包覆的研究现状,并提出了对将来研究方向的一些看法和建议。     

SnSb复合负极材料的合成和电化学性能

采用液相化学还原法,制备了锂离子电池用SnSb复合负极材料。通过SEM、XRD和恒流充放电实验,研究了反应溶液浓度对SnSb合金相组成、颗粒形貌和电化学性能的影响;研究了粘结剂PVDF含量对电极循环稳定性的影响。在氯化物和还原剂NaBH4浓度分别为0.04 mol/L和0.10 mol/L时,得到的产物中金属间化合物(SnSb相)的含量最高,制备的电极循环性能也相对较好;当PVDF的含量为10%(质量比)时,制备的电极在200 mA/g的电流下循环稳定性较好。     

石墨粒度及其分布对锂离子蓄电池性能的影响

就天然石墨粒度及其分布对锂离子蓄电池性能的影响进行了研究。将7种不同粒度分布的天然石墨按相同工艺制成模拟电池,测试电池的首次充放电容量、库仑效率及循环性能。结果表明:粒度增大减少了首次充放电容量,较小粒径的石墨粉首次不可逆容量加大;偏心型粒度分布对提高首次效率有利,但减少了首次充放电容量。实验表明:颗粒度D50在16～18μm,且分布呈标准正态分布,电池有较好的初放容量及首次效率。     

锂离子电池石墨阳极膨胀行为研究

基于叠片电池设计,从压实密度、涂布质量、集流体厚度、石墨类型四个方面系统研究了锂离子电池满充过程阳极片在X、Y、Z三个方向的膨胀行为。采用二次元测量仪对满充前后阳极片X、Y方向尺寸进行测量,利用千分尺测量Z方向满充前后尺寸变化,并计算三个方向的膨胀率,利用拉力计对不同厚度铜箔力学性能进行测量。结果表明:增大压实密度,阳极片沿X、Y、Z三个方向膨胀率均增大,且X方向的膨胀率大于Y方向的膨胀率;增加涂布质量,X、Y方向的膨胀率均有增大趋势,Z方向膨胀率减小;提高集流体强度可以抑制阳极片在X、Y方向的膨胀;在涂布质量较小时,增加集流体强度,Z方向膨胀率增加;涂布质量较大时,增加集流体强度,Z方向膨胀率减小;不同类型石墨在X、Y、Z三个方向膨胀率差异均较大,其中X、Y方向的膨胀变大是引起电芯变形的主要因素。对阳极膨胀的影响因素和机理进行了分析和讨论。