锂离子电池新型正极材料LiFePO4的研究进展

橄榄石结构的LiFePO_4作为锂离子电池的一种新型正极材料,具有原料来源广泛、价格低廉、对环境友好、能量密度和理论容量高、放电电压稳定、热稳定性和循环性好等优点,是下一代锂离子电池正极材料有力的竞争者.本文介绍LiFePO_4正极材料的结构与性能以及存在的问题:综述制备LiFePO_4的各种方法,即固相合成和液相合成两类,比较各种方法的优缺点;探讨近年来国内外对于改善LiFePO_4电化学性能所进行的研究工作,并对其发展前景进行了展望.     

5V锂离子电池正极材料应用新希望——人造SEI膜

锂离子电池是目前大规模商业的能量密度最高的二次电池体系,但仍然无法满足下一代消费电子设备特别是电动汽车等对电池能量密度的要求。发展高能量密度的电池体系早已是大势所趋。电池的能量密度与放电电压成正比,因此,提高正极材料的放电电压有助于提高电池的能量密度。尖晶石结构的LiNi0.5     

高电压LiCoO2锂电池正极材料的改性研究进展

钴酸锂(LiCoO_2,简称LCO)是应用最广泛的3C数码产品储能正极材料之一,开发高电压LCO正极材料能进一步提高其能量密度和电池续航能力,是未来便携式储能设备的发展趋势。在众多材料改性方法中,体相掺杂和表面修饰作为改善高电压LCO性能最有效的手段,具有极高的学术和应用价值。本文通过介绍用于LCO正极材料体相掺杂以及表面修饰的常用材料、制备方法以及改性机制、协同效应,总结高电压LCO的研究进展,并指出当前研究存在的问题以及未来的发展趋势。     

Li 含量对球形富锂正极材料结构和电化学性能的影响

富锂正极材料已经成为高能量密度锂离子电池最具有前景的正极材料之一。然而,富锂正极材料电化学性能对其本体和表面的局域结构很敏感,而这些结构跟材料的合成过程密切相关。在目前的工作中,从合成的角度提出了新的思路,Li含量x将影响着富锂Li1.2x Mn0.54 Ni0.13 Co0.13 O2材料的结构特性和电化学性能。基于电化学,XRD,Raman, XPS技术的分析结果,改变Li含量将在材料的本体和表面产生尖晶石相和Li2 CO3物种,会造成所合成的材料局部组分发生变化,进而影响其电压容量曲线。实验结果表明,在正极材料合成的过程中,相比于其他含量,Li含量过量5%(摩尔分数)所合成的样品表现出更好的电化学性能,放电容量高达270 mAh/g。     

Li含量对球形富锂正极材料结构和电化学性能的影响（英文）

富锂正极材料已经成为高能量密度锂离子电池最具有前景的正极材料之一。然而,富锂正极材料电化学性能对其本体和表面的局域结构很敏感,而这些结构跟材料的合成过程密切相关。在目前的工作中,从合成的角度提出了新的思路,Li含量x将影响着富锂Li1.2x Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料的结构特性和电化学性能。基于电化学,XRD,Raman,XPS技术的分析结果,改变Li含量将在材料的本体和表面产生尖晶石相和Li2CO3物种,会造成所合成的材料局部组分发生变化,进而影响其电压容量曲线。实验结果表明,在正极材料合成的过程中,相比于其他含量,Li含量过量5%(摩尔分数)所合成的样品表现出更好的电化学性能,放电容量高达270 m Ah/g。     

一种新型的锂离子电池正极材料——LiFePO4

介绍了1种新型的锂离子电池正极活性材料LiFePO4并解释了材料的结构特征和电化学过程。LiFePO4具有较高的比容量和良好的循环稳定性等优良的电化学性能,但是目前还存在着制约容量释放的锂离子扩散系数小以及材料导电性能不太好等问题。在回顾该材料研究状态的基础上,说明了只要通过选取适当的制备工艺和进行合适的表面改性可以制备出具有优良电化学性能的LiFePO4粉体。这种粉体具有环境相容性、便宜以及资源丰富等诸多优点,是1种颇具潜力的锂离子电池正极替代材料。     

高电压正极材料LiMnPO4的研究进展

高电压正极材料LiMnPO4具有无毒、电压高、比容量高、循环性能和安全性能好等优点成为锂离子电池正极材料的研究热点之一,但是较低的电子导电率、本征电导率及较差的倍率性能限制了该材料的实际应用。近几年来,通过增强颗粒间电子导电性、提高颗粒内部的本征电导率和减小颗粒尺寸等,显著提升了LiMnPO4材料的电化学性能。本文介绍了LiMnPO4材料的结构和特点以及近年来国内外的合成和改性方法,包括高温固相法、溶胶-凝胶法、水热法、喷雾干燥法、表面包覆、掺杂和制备纳米尺寸材料等。揭示了目前LiMnPO4的研究现状和存在问题,并对今后的发展前景以及研究的重要方向进行了评述。     

聚丙烯酸对钒电池正极热稳定性和电化学性能的影响（英文）

通过原位热稳定性试验、紫外-可见光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法和充/放电试验,研究了聚丙烯酸(PAA)对全钒氧化还原流电池(VRFB)正极电解液的热稳定性和电化学性能的影响。结果表明,PAA添加剂可以提高V(V)电解液的热稳定性。在室温条件下,少量的PAA添加剂对电解液电化学性能影响不大,仅能轻微地提高正极电解液的电化学性能和VRFB的能量效率。此外,以PAA添加量为3%的正极电解液组装电池,该电池在50℃时表现出良好的充/放电循环性能,其充电容量保持率高于没有添加PAA的电池。     

锂离子电池的工作原理与关键材料

锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点,被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面,不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展.简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理,从材料结构和储锂机制方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状,介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电...     

聚丙烯酸对钒电池正极热稳定性和电化学性能影响的研究。

通过原位热稳定性、紫外-可见光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法和充放电方法,研究了聚丙烯酸(PAA)对全钒氧化还原流电池(VRFB)正极电解液的热稳定性和电化学性能的影响。结果表明,PAA添加剂可以提高V(V)电解液的热稳定性。在室温条件下,少量的PAA添加剂能轻微的提高正极电解液的电化学性和VRFB的能量效率。此外,以PAA添加量为3%的正极电解液组装电池,该电池在50 ℃ 时表现出良好的充放电循环性能,其充电容量保持率高于没有添加PAA的电池。     

化学沉淀法制备磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂(LiFePO4)是一种非常有应用前景的锂离子电池正极材料,化学沉淀法是制备这种材料的理想方法。本文从不同的前驱体合成路线角度出发,针对金属离子掺杂和表面碳包覆这两种改性手段,对化学沉淀法制备LiFePO4正极材料国内外的研究进行综述,对当前研究过程中存在的问题和未来的研究方向进行了评论和展望,为LiFePO4正极材料的研究提供了参考。     

锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的研究进展

Li3V2(PO4)3具有较高的能量密度、更好的电化学性能和热力学稳定性而成为潜在的、最有前途的锂离子电池正极材料。本文对Li3V2(PO4)3研究现状进行了全面介绍,综述了其电化学性能、微观结构、制备方法、改性研究以及其他研究,提出了目前研究中存在的问题,并就Li3V2(PO4)3作为锂离子电池正极材料的研究前景进行了展望。     

聚变反应堆钨基等离子体材料研究进展

钨基材料具有高熔点、高热导率、蒸气压低、氚滞留量低等优良性能,成为具有广阔应用前景的面向等离子体材料。由于其低温脆性、再结晶脆性和辐照损伤等方面的不足,限制了其在工程上的应用,成为国际核聚变材料界的研究热点。本文综述了钨基面向等离子体材料的研究现状,阐述了钨材料在4类粒子辐照下所引起的损伤和当前钨材料改善性能常用的4类手段,并对当下钨材料还需解决的问题进行探讨。     

PBO纤维表面改性处理的研究进展

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维因其比强度高、比模量高、耐热性好、阻燃性好以及优异的介电性能,现已在安全防护、建筑汽车等领域得到广泛应用。由于PBO纤维表面光滑、化学惰性,导致其与基体树脂界面结合差,进一步影响复合材料的整体性能,这大大限制了PBO纤维优异综合性能的发挥,所以对PBO纤维表面进行改性处理显得尤为重要。介绍了近年来国内外针对PBO纤维不同表面改性方法及对应复合材料性能改善程度的研究进展,从PBO纤维改性方法的分类入手,阐述了各种方法的基本原理。通过对这些处理方法的比较,阐述了国内PBO纤维表面改性的研究进展,指出了国内外在PBO纤维表面改性处理上的差距,为未来的发展方向提供了参考。PBO纤维表面改性方法包括化学刻蚀法、等离子体处理、表面涂层法、化学接枝法、紫外刻蚀法、上浆剂处理等。各种改性技术各有利弊,在选择改性方法时,理应考虑达到工艺快捷有效、经济环保和无损纤维性能等指标。未来,在PBO纤维表面改性的处理方法领域,将逐步向绿色环保的上浆剂处理方向发展。     

低温等离子体对碳纳米管表面改性的研究进展

首先介绍了应用于碳纳米管表面改性的产生低温等离子体的常用方法及其优缺点。 然后阐述了低温等离子体对碳纳米管的不同改性方法,改性后碳纳米管表面含氧官能团含量增加或接枝上大量新的化学基团。 探讨了对改性前后碳纳米管的分析方法,用水接触角测试技术表征亲疏水性,用光谱分析技术表征化学元素和化学基团,用扫描电镜透射电镜等分析表面形态。 最后对低温等离子体改性后的碳纳米管在环境保护和复合材料等领域中的研究进展情况进行了综述,并指出目前存在的问题和今后的发展方向。     

锂离子电池及相关材料进展

新能源技术对人类社会未来可持续发展至关重要,锂离子电池可望大规模应用于电动汽车和太阳能、风能等清洁电能的储存。电动汽车电池还面临重量、体积、寿命、安全、成本和系统可靠性等诸方面的挑战。评述了钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂等正极材料;石墨、钛酸锂等负极材料;电解质材料和隔膜材料等的研究和应用,重点介绍了正极材料的掺杂和表面修饰改性技术。并对电池技术的进步和新一代锂离子电池应用于电动车辆和智能电网的前景进行了展望。     

锂离子电池用石墨负极材料改性研究进展

石墨是目前商业化锂离子电池应用最广的负极材料,日益增长的市场需求对石墨负极材料的储锂性能提出了更高的要求。概述了锂离子电池的工作原理和石墨嵌锂机制,针对石墨负极材料理论比容量(372 mA.h/g)较低和电解液兼容性较差等问题,总结了近年来石墨负极材料的改性手段,主要分为表面改性和结构调控等2类,其中表面改性技术包括氧化和卤化处理,特点是通过调控界面化学性质,可增强石墨结构的稳定性,促进稳定SEI膜的形成,但对于石墨储锂容量的提升非常有限;结构调控包括剥层法和缺陷构筑法,特点是通过扩大石墨层间距、降低石墨维度及在石墨结构上构筑缺陷,从而增加锂离子的活性位点,提供更多锂离子扩散通道,缓解循环过程中的体积变化,改善石墨与电解液的相容性,显著提升石墨的储锂性能。最后对石墨负极材料的未来发展趋势进行了展望。     

可降解锌基骨植入材料及其表面改性研究进展

医用锌及锌合金有望成为新一代可降解骨植入物材料来促进骨缺损的修复。概述了可降解医用锌基材料的优势,包括较好的生物安全性和抗菌效果、能促进植入部位周围血管和新骨的生成以及骨相关基因的表达能力。在此基础上,从基底材料、细胞种类及实验结果等方面系统总结了近年来关于可降解医用锌基材料生物相容性和降解行为的研究。同时,归纳了可降解医用锌在临床修复骨缺损方面所面临的主要问题和挑战,包括较差的力学性能和较强的细胞毒性。可降解医用锌较差的力学性能可以通过合金化进行改善,概述了多种新型医用锌合金的力学性能及其生物相容性。表面改性是提高可降解医用锌基表面生物相容性和调控降解的有效手段。从基底样品、表面改性手段、使用的细胞或动物模型以及细胞相容性和降解行为等方面,综述了近年来可降解锌基骨植入材料表面改性的研究现状,提出了可降解锌基骨植入材料表面改性目前所面临的难点问题,包括传统表面改性手段加剧了锌离子的释放或在表面改性后可降解医用锌的生物相容性改善功效不足,以及未来的发展方向。