铅酸蓄电池的转型路

通常意义上的电池,主要指化学电源,即利用活性物质储存能量,再利用其化学反应释放出电能。根据化学电源储能活性物质性质和使用方法可将其分为：一次电池（原电池）、二次电池（蓄电池）和燃料电池。其中,二次电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源,具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。     

原位一步法合成新型锂电负极材料——GeO2/石墨烯纳米复合物

锂离子电池是当今最先进的电化学储能设备之一,它具有广泛的应用范围,包括便携式用电设备,电动汽车,混合动力汽车以及大型发电站。由于电极材料是锂离子电池性能的一个决定因素,因此,全世界范围内都在投入大量的人力物力来发展     

Cl-和Zn2 阴阳离子复合掺杂α-氢氧化镍的结构与电化学性能

采用化学共沉淀法,制备出Cl-和Zn2 阴阳离子复合掺杂α-Ni(OH)2粉体.样品材料利用XRD、EDS、SEM、IR、DSC-TG和粒度测试仪进行结构形态及物理特性表征分析.同时以其为活性物质合成镍正极材料并组装MH-Ni电池,测试其充放电、循环可逆特性和交流阻抗等电化学性能.实验结果表明,在掺杂物质摩尔比为Cl-:Zn2 =1:3时,Cl-和Zn2 复合掺杂α-Ni(OH)2为层状结构,结晶水含量较高,热分解温度低.其MH-Ni电池在以80 mA/g恒流充电5 h,40 mA/g恒流放电至终止电压为1.0 V的充放电制度下,电化学极化阻抗较小,放电比容量为354.08 mAh/g,放电平台平稳、中值电压高达1.313 V,且经过多次充放电循环后,其电极活性物质仍然保持α-Ni(OH)2状态,电极过程结构稳定,循环可逆性较好,具有较高的电化学活性.     

钙添加剂对可充锌电极性能的影响

通过直接化学反应法,化学共沉淀法以及物理混合方法在可充锌电极活性物质一氧化锌中掺入钙添加剂,研究了锌电极的充放电特必,放电容量及循环寿命等电化学性能,SEM分析表明直接化学反应法制备的样品是基面为四角形的薄片,化学共沉积法制备的样品是基面为六角形的多面体。XRD分析表面两种化学反应方法制备的样品均为锌酸钙晶体,由于制备过程中晶体优先生长方向不同而具有不同的形状。电极充放电实验结果表明,掺钙锌电极的电化学性能明显优于无钙锌电极,化学掺钙对锌电极电化学性能的改善优于物理混合掺钙。X射线照片表明由锌酸钙组成锌电极的表面活性物质分布较均匀,不掺钙的锌电极经多次充放电循环后电极表面已基本上没有活性物质。     

掺Cr改性MnO2的制备及其电化学性能

采用低温固相氧化还原反应法制备出掺Cr的纳米MnO2.通过X射线衍射仪对其结构进行表征,结果表明:所得样品为α-MnO2和γ-MnO2的混合晶相,以纳米MnO2作为超级电容器的电极材料的单电极活性物质测得其比电容为95 F/g,掺入Cr的电极材料其比电容最大可达到163 F/g.循环伏安和恒流充放电测试结果表明,化学掺杂的配比对MnO2电化学性能的影响较大.当Mn与Cr的摩尔比为100:1时,材料具有较好的放电性能,其放电容量可提高70%.表明化学掺杂Cr有利于提高MnO2电极的电化学性能.     

镀镍石墨粉的电化学性质

利用化学镀方法在石墨粉表面镀覆了一层均匀、完整的金属镍,研究了镀镍石墨粉电极及镀镍石墨粉作为ＭＨ／Ｎｉ电池镍电极导电剂时的电化学性质。实验表明,石墨粉表面镀覆金属镍可增另其电化学活性;用镀镍石墨粉作为电极导电剂时,可以改善镍电极的导电性能,降低电池内阻,提高正极活性物质的利用率,且电池的循环稳定性好,以１Ｃ倍率充放电循环１２０就衰减。     

Li2S-FeS2复合物制法及其充放电性能

日本产业技术综合研究所竹内友成等人采用通电烧结机,在Ar气氛下于1200℃热处理,制得Li2S-FeS2复合物,并与固体电解质Li7P3S11以7∶3质量比混合制成正极材料。电化学实验表明,In/Li2S-Fe2S电池放电容量为180mA·h/g,高于In/Li2S-C电池的140mA·h/g,这是由于前者活性物质较多。ex-situ XRD和SK-edge XAFS检测结果表明,充电时In/Li2S-     

氧化镍柔性自支撑电极材料的电化学性能研究

制备具有优异界面结构和电子/离子传质能力的柔性电极材料是解决高性能电化学活性物质由体积膨胀引起材料粉化和从集流体剥落难题的关键。一种独特的工艺实现了高性能过渡金属氧化物（氧化镍）内嵌碳纤维柔性织物电极的一步制备,所制备的活性物质免于使用导电剂、粘结剂和集流体直接用于锂离子电池负极材料的组装。得益于氧化镍超高的理论比容量,活性碳纤维基体材料低维特性和良好的内应力分散率,制备的复合织物电极展现出良好的电化学性能,一维氧化镍/碳纳米纤维（NiO-CNF）复合柔性电极较纯氧化镍（NiO NF）纤维电极材料具有更卓越的循环耐久性和倍率性能,NiO-CNF和NiO NF在0.5C倍率循环200次分别具有418 mAh·g-1和242 mAh·g-1的可逆容量,良好的电化学性质归因于复合柔性电极的交联结构提供的优异扩散动力学和应力缓冲。     

锂离子电池预锂化技术研究进展

近年来，随着锂离子电池应用日益广泛，迫切需要开发高能量密度的锂离子电池来满足日益苛刻的动力、储能电池的性能要求。采用预锂化技术对锂离子电池电极材料进行处理，可以提升锂离子电池的首次库伦效率，减小首次充放电过程中的锂不可逆损失，对高容量的硅等材料的工业应用至关重要。本文综述了近些年来锂离子电池预锂化技术的研究进展，主要阐述了化学补锂法、电化学补锂法、添加剂补锂、过锂化正极、正极添加剂等几种常见的补锂技术研究，并对未来预锂化技术发展进行了展望。     

锌二次电池负极用碳包覆纳米氧化锌材料的凝胶前驱体的碳化制备与性能（英文）

针对碱性二次锌电池负极活性物质碳包覆后容量较低的不足,采用一步热处理凝胶前驱体制备锌负极用碳包覆纳米ZnO (nano-ZnO@C)材料,研究其微观结构与电化学性能。结果表明,所获ZnO及nano-ZnO@C具体多孔分层结构,其原始颗粒尺寸约100nm。相比于商业氧化锌和所制备纯ZnO而言,nano-ZnO@C作为锌负极时具有更高的电化学活性、更低的内阻和更好的循环稳定性,放电比容量可达622 m A·h/g。其主要原因在于碳包覆纳米ZnO材料在维持负极活性物质高利用率的同时,能抑制锌枝晶的生长与电极的致密化。     

新型纳米层状电极可显著提升电池性能

<正>合肥工业大学的科研人员通过调节层状结构过渡金属二硫属化物的分子间层间距离,实现了电极材料电化学储能与催化性能的大幅提升,为发展高性能电催化与储能器件开辟了新路径。相关研究成果日前发表在《纳米能源》和《先进能源材料》等国际期刊上。层状过渡金属二硫属化物纳米片具有层数可控、单层厚度超薄、二维层间通道丰富、层间表面积较大等特点,具有优异的电化学性能,在二次电池、超级电容器、电催化和光电化学器件等方面具有良好的发展前景。然而,由于传     

高活性铝合金负极材料的电化学性能研究

研制一种用于碱性电池的高电化学活性的新型铝合金负极材料.用熔铸法和压力加工技术将铝合金制成薄板;用电化学方法测试了材料的电化学性能;用排水法测试了材料静态浸泡腐蚀的析氢速率;结果表明:新型铝合金负极在3.5%NaCl水溶液中、3.5%NaCl 25%NaOH水溶液中均具有很负的电极电位和低的自腐蚀速率;其组成的Al/AgO碱性单体电池:当放电电流密度为750mA/cm2时,单体电池电压为1.62V,析氢速率≤0.21ml/(cm2·min).研制的新型铝合金负极材料,可望开发高能量密度的铝合金电池.     

铅酸电池负极加碳后循环性能

通过将高比表面积电化学活性碳和石墨加入到铅酸电池的负极活性物质中,制备成新型铅碳负极,研究其在高倍率部分荷电状态(HRPSOC)下的循环性能。采用激光粒度仪、扫描电镜(SEM)、充放电机分别对材料和电池进行表征和测试。结果表明:碳的加入极大地提高于电池在高倍率部分荷电态下工作的循环寿命,其中以石墨和活性的性能碳混合加入时循环性能最好,循环次数达到85402次。SEM结果表明:碳材料的加入能有效抑制铅酸电池负极在大电流放电时的不可逆硫酸盐化。     

纳米氧化锌对镍氢电池电化学性能的影响

采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌,将其作为添加剂掺杂制备MH/Ni电池正极,研究正极中添加不同质量分数的纳米ZnO对电极电化学性能的影响,初步探讨纳米氧化锌在电极内部的反应机制。结果表明,掺杂后氢氧化镍电极的导电性提高,电化学活性增强,有效地提高了活性物质的利用率,改善了电极反应的传质和传荷条件,使电极中电活性粒子具有合理的分布,因而显示出良好的电化学性能。经过比较,添加质量分数为4%的纳米ZnO电化学性能最佳,在60周和80周时放电容量仍有282和272mAh·g-1,而且放电平台较高。     

具有优异循环和倍率性能的β-MnO2/α-Fe2O3枝状纳米结构负极材料

锂离子电池作为清洁、高效、便携的储能方式之一,在很多领域内具有广阔的应用前景。如何实现高容量、大功率和长寿命的锂离子电池,依赖于其中各核心部件的结构设计和性能提升。负极材料作为锂离子电池的主要部件之一,所面临的主要问题在于其导电性差和体积效应大。这就容易导致活性材料粉化,从电极表面脱落,因而造成循环容量和倍率性能的下降。     

Y(Ⅲ)/Mg(Ⅱ)复合掺杂非晶态氢氧化镍材料的电化学性能

采用微乳液化学共沉淀法制备出稀土Y(Ⅲ)与Mg(Ⅱ)复合掺杂非晶态氢氧化镍粉体材料。应用XRD、SAED、SEM及Raman测试样品材料的表观形貌及微结构特征,同时研究样品材料电极的电化学性能。结果表明:复合掺杂Y(Ⅲ)/Mg(Ⅱ)的非晶态氢氧化镍粉体微结构缺陷较多,无序性增强,呈不规则的类球形;材料粉体作为MH-Ni电池正极活性物质,在充放电过程中电化学阻抗较小,在以0.2C充放电,终止电压为1.0V的制度下,其放电比容量高达到364.75mAh·g-1,同时放电中值电压较高并稳定于1.276V,1C下其放电比容量可达348.82mAh·g-1,充放电循环50次容量保持率为91.87%,显示出良好的较大倍率放电性能和循环可逆性能。     

碳纳米管与还原氧化石墨烯构建高倍率石墨电极

通过在金属铜箔上均匀排布碳纳米管宏观膜(carbon nanotubes (CNTs) macro film,CMF),制成复合集流体(Cu-CMF),从而改善活性物质与集流体的结合性,降低电池界面电阻,在活性材料石墨中掺杂还原氧化石墨烯(r GO),增大了活性物质石墨颗粒间的接触位点,最后获得高比容量和化学稳定性的电池。采用扫描电子显微镜和电化学测试对复合集流体的微观形貌及电化学性能等进行表征。结果表明,基于Cu-CMF复合集流体掺杂r GO的石墨电极,在2 C倍率下发挥101.5 m Ah·g^-1的比容量,是未掺杂基于铜箔集流体的石墨电极(26.3 m Ah·g^-1)的3.7倍以上,表现出优异的倍率性能。     

电化学氧化对碳纤维表面电化学性质的影响

碳纤维表面呈现化学惰性,缺乏活性官能团,限制了碳纤维作为电化学分析电极的应用.目前,许多手段被用于碳纤维的表面改性处理.采用电化学氧化方法,在磷酸溶液中对碳纤维进行了处理,并进行了红外光谱和循环伏安试验.结果发现:处理后碳纤维的表面接上了活性官能团,大量活性碳原子被剥离出来.在K4Fe(CN)6加KCl、FeSO4加HClO4两组混合溶液体系中的电化学响应明显改善,适合作为电化学分析电极.     

镍氢电池用片状金属粉

为了提高镍氢电池性能 ,除了提高贮氢合金粉和氢氧化镍粉自身的特性之外 ,还应使电极构造最佳化都十分重要。因为负极和正极活性物质都是十几 μｍ大小的微细粉末 ,故有必要将其与导电助剂和粘结剂混合加工成片状作成与集电体形成一个整体。为此 ,作为导电助剂已经开发了片状铜粉、片状镍粉以及镍钴复合粉等。此次 ,日本福田金属箔粉工业公司为了开发高性能的镍氢电池 ,对电池正负极用金属粉末进行了周密研究 ,并进一步开发了镍氢电池电极的制作方法。为了使电池高容量化 ,在一定容积电池中充填尽量多的充放电反应良好的活性物质非常重要。…     

(LiFePO_4-AC)/Li_4Ti_5O_(12)混合电池的系统优化

以磷酸铁锂和活性炭为复合正极、以钛酸锂为负极的混合电池,其充放电性能受正极活性物质配比的影响.考察了正极中不同的活性炭和磷酸铁锂含量配比对混合电池能量密度和功率密度的影响.对LiFePO_4-AC/Li_4Ti_5O_(12)混合电池主要采用恒流充放电测试方法.对混合电池正极活性物质的含量配比进行优化可以改善混合电池的比容量和比功率.结果表明,当正极活性物质磷酸铁锂的含量为70%时,混合电池的充放电性能最好.