镁离子电池固体电解质MgZrNi_(1.5)(PO_4)_3的实验研究

镁离子电池发展到现在,能够适合其多次充放电的稳定结构液相电解质至今没突破,使镁离子电池的发展应用严重受限~([1-2])。如有优良的固体电解质~([2-3])取代受限的液相电解质,镁离子电池的发展将上升一个维度。本实验的研究是通过溶胶-凝胶法合成镁离子电池固体电解质MgZrNi_(1.5)(PO_4)_3,用Ni~(2+)取代原有固体电解质MgZrNi_(1.5)(PO_4)_3中一部分Zr~(4+),通过加入镍离子加大原有固体电解质的电导率,同时能加大电解质原有容量。通过实验证明,经过溶胶-凝胶法并进行离子取代,制备出的镁离子电池固体电解质电导率较原有固体电解质有较大提高,810℃温度下合成后的样品,电导率达到6.2×10~(-6) S/cm,比未经离子取代的固体电解质Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3~([2]),电导率提高明显,为今后镁离子电池固体电解质的发展提供了重要参考。     

大分子锂盐复合的蒙脱石离子导电性研究

通过水溶液复合和热复合的方法制备了聚甲基丙烯酸锂复合的蒙脱石固体电解质。用粉晶X射线衍射谱图、差热曲线、红外谱图进行物相分析,交流阻抗谱进行离子导电率分析。发现聚甲基丙烯酸锂与蒙脱石不能形成纯相,但部分聚甲基丙烯酸锂分子可嵌入蒙脱石晶粒层间;复合型蒙脱石室温离子电导率均低于纯蒙脱石。     

基于OMMT/PVDF-HFP的锂离子电池用复合聚合物电解质

对蒙脱石进行改性,并用直接挥发溶剂法制备有机蒙脱石/聚偏氟乙烯-六氟丙烯复合聚合物电解质。用扫描电子显微镜和X射线衍射等对所制电解质性能进行表征,用交流阻抗和充放电实验研究聚合物电池的电化学性质。结果表明：直接挥发溶剂法制得的复合聚合物膜呈蜂窝状,孔穴丰富,强度增加,浸取电解液后室温离子电导率为1.51 mS/cm,电化学稳定窗口为5.5V;以LiCoO₂为正极制得的聚合物电池0.1C充放电,50次循环后容量保持率达到95.3%,倍率放电能力较好,有机蒙脱石的加入可改善电池的电极界面性质,提高电池充放电循环性能。     

Zn蒙脱石固体电解质和二次Zn/V_6O_(13)电池

Zn 蒙脱石固体电解质在环境湿度(P/P_0=0.6—0.7)和25℃温度下,其交、直流电导率分别测得为10~(-4)(Ωcm)~(-1)和4.0×10~(-5)(Ωcm)~(-1),电子电导率为10~(-7)(Ωcm)~(-1),表明 Zn 蒙脱石是好的 Zn~(2+)离子导体。图1是 Zn 蒙脱石固体电解质实测的交、直流电导率与温度的关系(阿仑纽斯关     

可充电Zn/V_2O_5固态电池

蒙脱石是一种丰富廉价的天然矿物,具有开放的层状结构和良好的离子导电性,已被用于固态电池。本文使用蒙脱石为固体电解质研究了可充电的Zn/V_2O_5固态电池的性能。Zn/V_2O_5固态电池的开路电压随着 V_2O_5复合阴极中 V_2O_5含量的减少而下降,其变     

质子导体固体氧化物燃料电池的PrBa0.5Sr0.5Cu2O6-δ复合阴极材料

采用柠檬酸盐燃烧法制备了无钴双钙钛矿氧化物PrBa_(0.5)Sr_(0.5)Cu_2O_(6-δ)(PBSC)粉体,探究其作为质子导体固体氧化物燃料电池(H-SOFCs)阴极材料的可行性。研究了它与质子导体电解质BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3-δ)(BZCY)之间的化学相容性,分析了单相阴极PBSC、复合阴极PBSC-BZCY与电解质之间的热匹配性,并测试了单电池的电化学性能。结果发现,以PBSC为阴极、NiO-BZCY为阳极、BZCY为电解质的单电池在750℃时的最大功率密度为230 mW·cm~(-2),表明PBSC可作为H-SOFCs的阴极材料。而以PBSC-BZCY为阴极的单电池在750℃时的最大功率密度高达669 mW·cm~(-2)。复合阴极电池性能的大幅提高主要与阴极反应从单相阴极/电解质界面扩展到复合阴极电池的整个阴极区域,大幅降低电池电阻有关。PBSC-BZCY复合阴极在H-SOFCs中的应用具有较好的前景。     

丰田推出原型固态锂离子电池

<正>据相关媒体报道,为经济型汽车开发,丰田汽车公司近日推出原型固态锂离子电池,该薄层型电池尺寸约为10cm×10cm。该原型电池的正电极、负电极和固体电解质层分别采用(LiCoO2)、石墨和硫化物类电解质。这种4组正电极层、固体电解质层和负电极     

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。     

可充电的镁/蒙脱石/五氧化二钒固态电池

Mg 蒙脱石作为 Mg~(2+)离子传导的固体电解质应用于可充电的 Mg/V_2O_5固态电池。电池的开路电压(OCV)为2.02±0.05V。电池在50μA 电流下,(电流密度～37.7μAcm~(-2))进行充、放电循环,其放电电压为1.5V,对应的放电容置为1.8mAh,电池进行了15个周期的充、放电循环。最后,对电池的机理进行了讨论。     

新型电解质及添加剂对镁空气电池界面调控研究进展

镁空气电池因其高能量密度和环境友好性而备受关注,但镁阳极/电解质界面存在不可逆的电解-沉积、阳极自腐蚀和氢气析出等问题,严重影响电池的稳定性、安全性、寿命和功率密度。电解质调控是改善阳极/电解质界面的性质进而提高镁空气电池的综合性能的重要手段,综述了最近用于镁空气电池的电解质添加剂及新型电解质的研究和开发进展。电解质添加剂涉及无机、有机和复合型三大类,它们可以抑制阳极腐蚀、增强离子电导率、提高阳极效率等;新型电解质主要包括新型水系电解质和凝胶电解质,前者可以削弱析氢等有害副反应,后者可以规避漏液且具有高离子导电率和较低漏电流等优点。未来开发更多新型电解质添加剂及新型电解质是提升镁空气电池性能和稳定性的有效途径。