优化氧化钒可延长锂离子电池使用寿命

美国物理科学公司开发出一种用作阴极的改进V2O5材料，从而延长了其在锂离子电池中的使用寿命。向氧化钒中掺入少量导电塑料，电池性能得到改善，可反复充电、放电多次。电池可完全充电、放电超过25次。如果放电不过分，这种电池可工作100次以上的充电周期，而且电池容量不会有明显减小。     

纳米碳颗粒作为锂离子电池负极材料的研究

石墨化碳具有充放电容量高、循环性能稳定等特点,是最有商业应用价值的锂离子电池负极材料之一,所以改性的碳负极材料一直是研究的重点.用TEM,HRTEM对用电弧放电法制备的纳米碳颗粒进行结构表征,并将其用作锂离子电池负极材料研究其电化学性能.研究结果表明,纳米碳颗粒负极具有较高的初次充电容量,达到了710mAh/g.但是初次放电效率低,不可逆容量损失大,在锂离子电池应用上还存在很多缺陷.必须对其加以改善使之成为一种较好的锂离子电池负极材料.     

正极材料与催化剂对锂空气电池性能的影响及相关研究进展

锂空气电池因其高理论能量密度引起了广泛关注。评述了锂空气电池正极材料及催化剂研究情况,分析了正极材料的结构、组成及催化活性对锂空气电池放电容量、稳定性及循环性能的影响,探讨了固体催化剂与可溶性催化剂在降低充电过电位、提高锂空气电池的稳定性与循环性能方面的作用,阐述了正极对锂空气电池性能的重要性及研究所面临的挑战。     

新能源材料

韩国研发出"2分钟充电"的电池新材料韩国蔚山科学技术大学和LG化学技术研究院电池研究所8月15日发表声明称,开发出了2分钟内完成充电或者放电的充电电池(Secondary Battery)电极用的新材料。手机或电动车用电池不仅能大举缩短充电时     

全固态锂离子电池中金属锂负极界面优化改性研究

以共聚物PEDOT-co-PEG作为锂金属阳极的表面改性层,采用磷酸铁锂复合阳极和“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质制备了全固态锂离子电池。采用SEM分析了锂金属充电-放电反复操作后的形态学改变;采用电化学组抗谱试验研究了改性后的锂金属以及复合固体电解质接触面的稳定性并对全固态锂离子电池的充电-放电性能和界面稳定性进行了研究。结果表明,未改性的锂金属在固态电池充电-放电过程中会生成锂枝晶,从而导致全固态锂离子电池的高电流密度容量快速衰变;“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质与改性后的金属锂具有良好的接触面,从而扼制锂枝晶的形成,提高全固态锂离子电池的机械性能;在PEDOT-co-PEG共聚物改性锂金属后,全固态锂离子电池的平稳性显著提高,且容量减弱放缓。     

石墨烯纳米复合材料可提升电池性能

据美国物理学家组织网日前报道,美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料,这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中,其三明治结构也有助于提升电池的性能。相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。研究人员表示:电动汽车需要轻质电池,也要求这种电池能快速地充电,且其充电能力不会因持续充放电而有所降低。他们最新研制出的石墨烯纳米复合材料可改进电池的性能。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原     

锂离子电池复合负极材料研究进展

将锂离子电池材料尺寸减小到纳米尺度,可减小充放电过程中Li+迁移距离及电极材料的相对膨胀率,是一种有效提升锂离子电池性能的手段。但是,纳米化也会带来导电率低、表面副反应活性高、团聚倾向大等明显缺点。在负极活性材料中引入导电复合相,可以有效提升材料体系的导电性、储锂容量、倍率特性和循环稳定性,是解决现有技术难题的有效突破口之一。对近年锂离子电池负极材料研究方面的主要成果进行了综述,着重关注几种热点负极材料及其新型微结构的设计、实现与性能优化研究。以可控制备工艺为主线,总结了相关的研究成果。     

我科学家研制成功新型聚合物锂离子电池

据媒体报道，由海归博士其鲁领导的研究小组日前研制成功具有自主知识产权的新型聚合物锂离子电池。他们通过几年的攻关，在大量实验室工作的基础上，首先合成出结构独特的微孔聚合物复合膜，然后用一种独特的聚合物电池生产工艺研制出这种聚合物锂离子电池，是继液态铝塑膜锂离子动力电池之后取得的又一项重要成果。它毫无疑问将会增强中国电池制造业在国际上的竞争力。目前，该项聚合物锂离子电池生产线正在建设之中。     

锂离子电池负极材料SnFe合金的研究

采用共沉淀法制备了锡基复合氧化物SnFeO2.5,再用氢还原法将SnFeO2.5还原,得到SnFe合金粉.通过XRD对其进行结构和组成分析,发现在390℃时,无定型的SnFeO2.5完全转化成SnFe合金;通过SEM对其进行形貌观察,发现SnFe颗粒的平均粒径约为300nm左右;将其作为锂离子电池的负极材料,利用恒电流电池测试仪研究了其电化学性能,结果表明,其首次放电容量为360mAh/g,首次充电容量为340mAh/g,其效率为94.4%;第20周的放电容量是首次放电容量的75%,充电容量是首次充电容量的66%,其充放电效率为83%;SnFe的循环性优于SnFeO2.5.     

锂离子电池LiFeO2基材料研究进展

LiCoO2是目前商品锂离子电池中最广泛应用的正极材料,然而其价格昂贵且对环境有害,促使人们研究开发新型正极材料。由于Fe是地球上最丰富且无毒的金属,具有与LiCoO2相似岩盐结构的LiFeO2研究引起人们广泛关注。综述了LiFeO2基锂离子电池材料的研究进展,评述了制备与性能,展望了LiFeO2基锂离子电池材料未来的发展方向和应用前景。     

金属钴对储氢合金电极的表面修饰研究

运用真空蒸镀法时MH／Ni电池储氢合金电极进行了镀覆金属钴的表面修饰,测试了电池的放电容量、高倍率放电性能、循环寿命和充电时的内压,利用XPS和XRD时电极进行了表面和结构分析。实验结果表明,运用该方法对电极进行表面修饰可以降低电池内阻,提高电池的放电容量和放电电压,极片经过修饰的电池,5C（8．5A）放电容量提高了120mAh,放电平台电压提高了约0．05V,内阻降低了19．3％。极片经过表面镀钴后,显著改善了电池的循环性能,电池500周循环后的放电容量仍为初始容量的94．09／6,同时,电池在充电时的内压有了明显的降低,充电效率有了较大的提高。     

新型太阳能设备可在较暗光线下为电池充电

英国研究人员日前报告说研发出一种新型太阳能设备,它在较暗的光线下也能产生足够的电压为锂离子电池充电,今后或可用于手机和电子书等移动设备,即便在室内等光线较暗地方也能为设备持续充电。英国沃里克大学等机构研究人员最近在《先进能源材料》杂志上报告说,使用有机材料开发出了这种太阳能充电     

锂离子电池正极材料LiFePO4

一般意义上的电池是由三部分组成的:正极、负极与电解质。对于锂离子电池来讲,锂离子作为电荷载体,承担着传输电能的任务。当电池放电时,锂离子从负极通过电解质流向正极,而充电时则反向流回。如图1所示:锂离子有许多独特的性能,比如质轻、电极电动势低(比标准氢电极低3.04V)等。这些特性使得锂离子电池与其它电池相比具有高能量密度与高工作电压的优势。然而,由于金属锂与空气和水剧烈反应,因此锂离子电池中的电极材料是以将锂离子镶嵌在其它材料中的形式构成的。在晶体学中,客体原子或客体离子移入主晶体结构中的反应多被称作“插入”或…     

导电聚合物在锂硫电池中的研究与应用

锂硫电池因其具有高比能量以及硫廉价易得等优点,成为电池研究的焦点,但其也存在硫的导电性差、反应过程中产生的多硫化物会溶解于电解质中且电池会膨胀等问题。总结了近几年导电聚合物在锂硫电池中的研究进展,重点讨论了导电聚合物在正极材料、电解质、粘结剂和隔膜中的研究与应用。     

弹性电池为弹性显示器供电

新材料有助于制造有弹性且能量密度足够大的电池来为这种可变形、可植入或者可携带电子的显示器供电。传统的充电锂离子电池所采用的高性能材料没有弹性,而大多数可弯曲的材料又不能储存足够的能量来运行显示器。有弹性电池基板材料,如塑料、纸、或纺织品,都不能承受建立电极的     

锂硫电池正极材料:硫化聚丙烯腈

在一定温度下,有机聚合物会与硫（s）单质发生脱氢硫化反应,生成导电聚合物一一硫复合材料,这类材料以导电高分子为主链,能够提高正极材料的导电性和结构稳定性,而发生氧化还原反应的S-S基团则以化学键连接在主链上,这样一来,大部分S元素在放电时仍在正极材料附近,进而确保了电池的循环稳定性。     

聚合物锂离子电池碳负极材料的电化学性能研究

研究了以中间相碳微球及改性石墨与中间相碳微球的混合物为聚合物锂离子电池负极活性材料的电化学性能。采用马尔文激光粒度仪、SEM、XRD分别表征了该负极材料充放电循环前后的微观形貌和结构：采用程控电池测试仪研究了中间相碳微球和其掺入改性石墨后的混合材料在不同条件下的倍率放电性能和循环性能，通过交流阻抗谱分析了两种负极材料的电化学性能。研究表明：掺入适量改性石墨可有效增大中间相碳微球的平均粒径和比表面积，也表现出材料的晶面间距减小、石墨化度增大、倍率放电性能降低、锂离子转移和扩散阻抗均增大等性能。     

含磺酸基和氮氧自由基共聚合物的合成及性能研究

以4-甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(TMPM)和苯乙烯磺酸钠(SSS)为原料,通过内自由基聚合合成共聚物,析出产物后再用氧化剂间氯过氧苯甲酸(mCPBA)氧化成氮氧自由基聚合物。采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱、电子顺磁共振、X射线光电子能谱、紫外可见光谱等对聚合物进行了表征和分析,最后确认得到目标产物PTMA-co-PSS;并组装扣式电池分析材料电化学性能,结果表明PTMA-co-PSS作为正极材料,电荷转移电阻为168Ω,首次放电比容量为99.08 mAh/g,首次充电比容量为92.97 mAh/g,经过100次循环后容量稳定在67.50 mAh/g,库伦效率接近100%,具有较低的电荷转移电阻,说明PTMA-co-PSS作为电极活性材料循环可逆性能良好,循环寿命稳定,具有优良的电化学应用前景。     

锂硫电池柔性正极材料研究进展

随着化石能源的日渐枯竭、能源危机和环境问题的日益突出,开发环境友好的二次电池能源体系迫在眉睫。锂硫电池作为一种新型的储能电池,其理论比容量高达1 675 mAh/g,质量密度可达2 600 Wh/kg,且原材料来源广、成本低等优点,使得其有望代替锂离子电池成为下一代理想的能源电池。近年来,可穿戴电子设备、智能纺织品的出现,对储能电池提出了更高的要求—柔性,因此开发柔性锂硫电池已经成为研究热点。作为锂硫电池的重要组成部分,柔性正极材料的研究和制备对柔性锂硫电池系统的开发至关重要。从锂硫电池柔性正极基体材料入手,对碳材料、导电聚合物材料和新兴的MOF材料等3个方面进行了分类总结,详细阐述了各自制备方法及对柔性正极性能影响。碳材料高的导电性和多孔结构设计、导电聚合物和MOF材料对多硫化物优异的化学吸附作用,均有助于抑制多硫化物的"穿梭效应",提升柔性锂硫电池的长循环电化学稳定性能。最后分析了现有锂硫电池柔性正极材料存在的缺陷与问题,对未来发展方向做出了展望。这将为开发新型的锂硫电池用柔性正极材料提供指导,同时为其它二次电池柔性正极材料开发过程中的共性问题提供实验和理论依据。     

碳材料选择对锂空气电池放电性能的影响

锂空气电池的放电过程和放电容量与空气电极的组成密切相关。由于碳材料是空气电极的主要组成部分,故其本征属性会影响空气电池的性能。对几种碳材料的研究,发现电池在放电过程中放电产物附生于碳材料表面,且大尺寸中孔(30 nm)和大孔是放电反应的原发位置,同时,放电反应产物也存储在这些位置上。通过理想电极(CNTs)的对比实验也证实了这点。