陶瓷隔膜对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C电池性能的影响

以聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)/PP复合隔膜为基膜,研究单面涂覆陶瓷层(12 μm干法基膜+4μm单面陶瓷层)和双面涂覆陶瓷层(12 μm干法基膜+2 μm双面陶瓷层)制作的陶瓷隔膜对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C体系锂离子电池性能的影响.用SEM、电化学阻抗谱(EIS)测试分析隔膜的微孔形貌、透气度和离子电导率.复合隔膜、单面涂覆和双面涂覆隔膜的透气度分别为501 s/100 ml、220 s/100 ml 和 175 s/100 ml;离子电导率分别为0.115 mS/cm2、0.312 mS/cm2和0.385 mS/cm2.用3种隔膜制作锂离子电池,评估内阻、倍率性能、循环性能及贮存性能.涂覆陶瓷隔膜具有更高的吸液率、更低的内阻和更高的离子电导率,因此电池具有更好的倍率性能和循环性能,且双面涂覆陶瓷隔膜的性能更佳.     

锂离子电池用PVDF基纳米复合隔膜的研究进展

综述经无机纳米颗粒改性的聚偏氟乙烯(PVDF)基纳米复合隔膜.讨论湿法、干法、静电纺丝及涂覆法等4种有机-无机复合隔膜的制备方法;并对添加SiO2、TiO2和Al2O3等3种不同无机纳米颗粒制成的PVDF基纳米复合锂离子电池隔膜进行分类总结.对隔膜的研究方向提出展望.     

修饰涂层对聚酰亚胺隔膜性能的影响

探讨聚合物涂层、无机陶瓷涂层改性对锂离子电池用聚酰亚胺(PI)隔膜物理性能及电化学性能的影响。聚合物和无机陶瓷涂层改性,均可改善PI隔膜的孔隙结构和孔径分布,进而提高耐高温性能和电化学性能。采用无机陶瓷涂层改性的PI隔膜,综合性能最优,在250℃下保温4 h,尺寸无明显变化。使用该隔膜组装的单体电池,以0.5 C在4.20~3.00 V循环1 000次,容量保持率可达到92.57%。     

隔膜对锂离子电池安全性的影响

本研究通过采用SEM、DSC等表征方法,对隔膜的物理特征进行了分析。同时,通过对电池的安全性进行测试,研究了隔膜材质、厚度、涂层对于电池安全性的影响。结果表明:采用PE隔膜电池的安全性能,优于采用PP隔膜的电池;通过在基膜表面涂覆陶瓷涂层,可以有效提升电池的安全性能。     

纳米硫酸钡改性复合隔膜的性能

以聚酰亚胺(PI)为粘结剂,将混有纳米硫酸钡(BaSO4)颗粒的浆料涂覆于Celgard 2325膜的表面,制成复合隔膜。通过SEM、热收缩、交流阻抗及充放电实验等测试,研究复合膜的结构、热尺寸稳定性及电化学性能。纳米BaSO4涂层可提高热尺寸稳定性,提高对电解液的吸液率,降低界面阻抗,150℃时复合隔膜的热收缩率低于3%。复合隔膜组装的锂离子电池以0.5 C充电、1.0 C放电在2.75~4.20 V循环95次,容量保持率在90%以上。     

隔膜对锂离子电池安全性的影响

为验证锂离子电池隔膜对电池安全性能的影响,选用不同材料的隔膜制成电池。通过测试隔膜拉伸强度、穿刺强度、热收缩性能及电池针刺、挤压、加热安全性,结合实验现象,分析隔膜性能与安全性之间的关系。数据及实验结果表明,在隔膜厚度一致的条件下,隔膜的拉伸强度越大、热收缩率越小、具有陶瓷涂层,则电池的安全性越高。     

动力锂离子电池隔膜材料的研究进展

隔膜作为保证锂离子电池正常工作及安全的关键组成部件之一,其品质直接影响电池的整体使用性能。本文介绍了传统锂离子电池隔膜的种类、加工工艺和性能,并综述了聚烯烃隔膜、有机/无机复合隔膜、纳米纤维涂层隔膜、静电纺丝隔膜、纤维素基隔膜等动力锂电池隔膜的国内外研究进展,结合测试方法和标准对锂离子电池隔膜特性进行了简要说明。最后提出了锂离子电池隔膜目前急需解决的问题以及未来发展趋势。     

干法和湿法陶瓷隔膜对LiCoO2/C电池性能的影响

隔膜对锂离子电池的电性能、安全性能等有重要的影响。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底,涂覆Al₂O₃纳米陶瓷粉末,制备两种陶瓷隔膜,并对物理特性及组装电池的电性能进行分析。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜,孔隙率分别为56.2%和46.9%,透气度分别为134.0 s/100 ml和244.3 s/100 ml,吸液率分别为3.81 mg/cm²和2.89 mg/cm²;组装的电池20.00 C与1.00 C容量之比分别为97.80%和90.08%,50.00 C与1.00 C容量之比分别为30.86%和25.53%,以1.00 C在2.5～4.2 V循环300次的容量保持率分别为91.45%和88.31%。以湿法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜的性能更好。     

用于锂离子电池的无机/有机复合隔膜

为了替代传统的聚烯烃微孔膜,对用于锂离子电池的Al2O3/Si O2/PE无机/有机复合隔膜进行了研究。复合膜具有高度多孔性和良好液体电解液湿润性。由于高的毛细吸附作用,通过吸附液态电解液,膜很易传导锂离子。膜中Al2O3/Si O2的两性特征将电解液中的酸性氟化氢(HF)消耗掉,而HF作为现在锂离子电池所用电解液中的杂质是不可避免的。复合膜作为隔膜制备的碳/正极材料锂离子电池不仅具有优良的容量保持性、高温安全性,也显示了良好的倍率放电性。     

负极氧化铝涂层对锂离子电池电性能的影响

在锂离子电池负极表面涂覆氧化铝陶瓷涂层,将其组装成Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2/C-Al2O3涂层体系锂离子电池,并对其倍率性能及循环性能展开研究。通过润湿角、X射线衍射(XRD)、交流阻抗(EIS)及扫描电镜(SEM)等分析方法对循环前后负极片的物相组成和微观形貌等进行了表征。研究结果表明,循环后的负极表面氧化铝颗粒形貌尺寸没有发生改变,负极界面稳定。     

Li(Ni0.4Co0.2Mn0.4)O2包覆Al2O3对隔膜形貌及结构的影响

以Al2O3包覆前后的Li(Ni0.4Co0.2Mn0.4)O2为正极活性物质,中间相炭微球(MCMB)为负极活性物质,与聚丙烯(PP)-聚乙烯(PE)-PP三层隔膜组装成18650型锂离子电池,在循环不同次数后,用SEM观察隔膜形貌,XRD分析其精细结构.在电池的循环过程中,隔膜出现微孔闭合及微观结构改变;包覆抑制了隔膜中微孔的闭合,同时提高了结构稳定性.     

Effect of ceramic filler-containing polymer hydrogel electrolytes coated on the polyolefin separator on the electrochemical properties of activated carbon supercapacitor

Hydrophobic polyolefin (polyethylene and polypropylene) separators are modified to encompass hydrophilicity on their surfaces through sulfonation, and then coated by polymer hydrogel electrolyte composed of 6 M KOH, potassium polyacrylate (PAAK) (1.5 wt.%), and the ceramic nanoparticles (10 wt.%) of SiO₂, TiO₂, and Al₂O₃. The ceramic filler-coated sulfonated polyolefin separators are applied to a supercapacitor with two symmetric activated carbon electrodes. The supercapacitors with the sulfonated polyolefin separators coated with ceramic filler-PAAK hydrogel electrolytes exhibit superior electrochemical performance, especially in the high scan rate region, compared to the case of coating the pure PAAK hydrogel electrolyte without ceramic fillers. In particular, the PAAK hydrogel electrolyte with SiO₂ contributes to a higher specific capacitance at a high scan rate due to the strong hydrophilicity originated from both the sulfonated separator surfaces and the SiO₂ nanoparticles.     

FEC体系高电压电解液性能研究

在常规碳酸酯基电解液中加入20％（体积百分数）氟代碳酸乙烯酯（FEC）,可将电解液电化学窗口提高至4.7V.LiNi0.5 Mn1.5 O4//Li半电池测试结果表明,FEC的加入不影响电池库伦效率和材料克容量发挥,其中含20％FEC电解液可以使锂离子电池在0.5C充放电条件下100次循环容量保持率为98.5％,远高于使用不含FEC常规电解液的锂离子电池容量保持率（81.6％）.     

纤维素在锂离子电池隔膜中的应用

概述了锂离子电池隔膜的研究现状,分析了纤维素在锂离子电池隔膜中应用的可行性,对三大类纤维素——天然纤维素、改性天然纤维素、再生纤维素及纤维素衍生物在锂离子电池隔膜中的应用进行了详细介绍,分析了其所在问题,并指明了未来的研究方向。     

锂离子电池隔膜的研究和发展现状

综述了锂离子电池隔膜制备方法的研究进展.重点介绍了锂离子电池隔膜的结构、性能及其对电池性能的影响,展望了锂离子电池隔膜的改进方向及其发展前景.隔膜的发展趋势是较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的内阻和良好的弹性.     

锂离子电池聚烯烃隔膜的特性及发展现状

聚烯烃材料价格低廉,有较好的机械强度和化学稳定性,用该原料制作的微孔隔膜被广泛地应用在锂离子电池中。综述了聚烯烃电池隔膜的厚度、孔径、孔隙率、透过性、机械性能、化学稳定性、电阻、润湿性、热稳定性和自闭性能等各种特性;研究了隔膜的这些特性对于电池性能和安全性的影响。最后,从技术和市场两个方面综述了聚烯烃电池隔膜的现状和未来的发展趋势。     

电解液对锂离子电池电化学性能的影响

在1mol/LLiPF6/(EC+DMC+EMC)(体积比1∶1∶1)电解液中加入不同体积比的亚硫酸丙烯酯(PS)制成不同的电解液,用循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电测试研究了电解液对锂离子电池电化学性能的影响。结果表明:添加一定量PS,可改善电解液与石墨负极材料的相容性,提高锂离子电池的循环性能和低温性能。其中,电解液中PS含量为3%时,与不含PS的电解液相比,常温循环200周后电池容量保持率提高了8%;同一放电制度下低温-40℃的放电容量提高了4.9%。     

锂离子单体电池筛选方法的研究

装配了钴酸锂-碳软包装锂离子单体电池,测试了电池3A放电容量、满荷电态50天贮存期的自放电率以及不同贮存时间后电池开路电压的压降。对测试数据进行综合分析,建立了简单、有效的锂离子单体电池的筛选标准和顺序。     

负极磁化处理对锂离子电池性能的影响

通过在涂布过程中对锂离子电池负极进行磁化处理,制备磁化处理的石墨负极,采用SEM、XRD、EIS等表征手段研究磁化对石墨负极微观形貌及微观结构的影响,并且研究了负极磁化对电池内阻,倍率,循环等性能的影响。结果表明：在经过涂布过程磁化处理后,负极石墨颗粒各向异性明显降低,晶格中I（004）／I（110）强度比值明显上升,磁化极片扩散内阻减小,电池的倍率及循环性能明显改善。