添加剂对钒液流电池正极液的影响

研究了添加剂酒石酸、乙二酸、柠檬酸、葡萄糖对钒电池正极液电化学性能和稳定性的影响,并对其规律和机理进行了探讨。CV研究结果表明:含有多个-OH的有机物葡萄糖能明显提高正极液的阳极峰电流,含有多个-COOH的乙二酸能明显提高正极液的阴极峰电流,而含有多个-OH和多个-COOH的酒石酸对正极液的阴、阳极峰电流均有明显提高。同时,酒石酸(含氧官能团-OH和-COOH)能与5价钒作用,阻碍钒离子聚合,从而提高了5价钒的稳定性。交流阻抗测试表明,正极液中添加酒石酸能大大降低电荷传递电阻和溶液电阻,电解液的性能得到了显著提高。     

钒流电池负极电解液改性研究

全钒离子氧化还原液流电池(VRB)作为二次储能电池,具有循环寿命长、容量大、自放电小、污染小以及结构简单等优点,受到国内外研究者的广泛关注。但是VRB电解液仍然存在钒离子浓度过低、稳定性较差以及电化学反应速率低等问题,使VRB的应用受到限制。通过循环伏安法考察了添加剂尿素、草酸和酒石酸对负极电解液电化学反应速率的影响,发现合适浓度的尿素、草酸和酒石酸都可以部分增大其反应速率,提高电解液的可逆性,尤其以w(草酸)=0.5%效果最佳。对添加w(草酸)=0.5%的负极液进行了交流阻抗分析,发现草酸主要是降低了电化学反应电阻。最后通过电位滴定法研究了添加剂对负极液稳定性的影响,得出草酸和酒石酸都可以提高电解液稳定性的结论。     

钒氧化还原液流电池正极电解液热稳定性的研究进展

钒氧化还原液流电池是一种优势众多、较为理想的大规模储能技术.电解液作为钒电池的核心部分,其热稳定性直接决定了钒电池的稳定性和使用寿命.从电解液组成比例、支持电解质种类和添加剂3方面综述了钒电池正极电解液热稳定性的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

乙酸铵作为添加剂对V(Ⅳ)电解液性能的影响

向V(Ⅳ)电解液中加入乙酸铵作为添加剂,加入量为0.5%(质量分数),在常温下对电解液进行稳定性和电化学性能研究,通过观察,发现乙酸铵的加入提高了电解液的稳定性。循环伏安曲线分析表明,加入乙酸铵后,电解液中V(Ⅳ)-V(Ⅴ)电对的反应速度加快了,交流阻抗测试结果表明,乙酸铵加入后,减小了电极反应的阻抗。     

钒氧化还原液流电池负极电解液的研究进展

钒氧化还原液流电池作为一种较为理想的大规模储能技术,近年来已在多个国家和地区投入实际应用.其电解液负责存储和提供电活性物质,性能直接影响电池的充放电效率和容量,因此,研究并提高其性能是钒电池应用和发展的重要课题之一.本文从溶解规律和稳定性、钒离子的存在形式和性能优化等方面综述了钒电池负极电解液的研究进展情况,并对今后的...     

锂离子电池电解液及功能添加剂的研究进展

从电解液的组成和功能添加剂两大方面,综合阐述了锂离子电池电解液的研究进展。在电解液组成方面,找到具有高的介电常数和能在石墨类电极表面形成有效SEI的有机溶剂,并且找到具有良好电导率、稳定电化学性能的电解质。而电解液功能添加剂方面,重点研究是找到改善电池安全性能的添加剂。     

硅溶胶/热空气复合活化对钒电池电极材料性能的影响

利用硅溶胶/热空气复合活化法改性石墨毡,并对其表面形貌、微观结构以及电化学性能进行了分析研究。结果表明:硅溶胶/热空气复合活化使石墨毡电极的亲液性增强、比表面积增大、氧官能团数量提升,由此组装的钒电池电化学性能显著提高;活化后石墨毡表面的C—O氧官能团是钒电池氧化还原反应的有效活性位点,当硅溶胶添加量为50%(质量分数)时,石墨毡表面的C—O氧官能团数量达到4.18%;当电流密度为40 m A/cm²时,以硅溶胶添加量50%的石墨毡为电极组装钒电池,其库仑效率达到95.58%,能量效率达到86.07%,电压效率达到92.35%,比未活化石墨毡为电极组装的钒电池分别高出10.93%、9.16%、3.22%。     

V(Ⅲ)-V(Ⅳ)电解液的化学合成及性能

钒电池是一种高效储能装置,钒电池电解液直接影响电池性能。本文以V2O3、V2O5和H2SO4为原料,化学合成了用于钒电池的V(Ⅲ)-V(Ⅳ)电解液,研究了无水乙醇与焦磷酸钠作为添加剂对电解液稳定性和电化学活性的影响。实验结果表明,当V2O3/V2O5质量比为7.2∶1时,可以得到V(Ⅲ)/V(Ⅳ)离子浓度比为1.0的电解液;添加剂的加入能提高电解液的稳定性和电化学反应活性。     

锂离子电池高压电解液应用及电化学性能分析

在锂离子电池中电解液是传递锂离子的载体,正是通过电解液实现电池正极、负极及隔膜的连接,由此可见,电解液的品质会直接影响锂离子电池的性能。传统水系电解液的理论分解电压仅1.23V,所以铅酸蓄电池主要应用水系电解液其最高电压仅为2V,而锂离子电池工作电压至少在3~4V,因此研究锂离子电池高压电解液的应用及电化学性能具有重要意义。以磷酸铁锂离子电池(LiFePO_4)使用草酸二氟硼酸锂(LiBC_2O_4F_2)基电解液为例,分析LiBC_2O_4F_2的电化学性能。     

电解液对锂离子电池性能的影响

锂离子电池的性能与电解液有着密切的关系。电解液的组成主要是:有机溶剂、锂盐、添加剂。本文综述了电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响规律;探讨了电解液量对锂离子电池性能的影响以及不同正极材料锂离子电池对电解液量的需求。     

磷酸三苯酯对锂离子电池安全性及电化学性能的影响

研究了磷酸三苯酯(TPP)含量对1mol·L-1LiPF6/EC:DEC:EMC(1:1:1)+1.5%VC电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,结果表明:10%以下TPP添加剂的引入提高了电解液的热稳定性,几乎不影响电解液的电化学窗口,但是该添加剂降低了电解液的电导率。研究了TPP对方型电池的电化学性能及安全性的影响,充放电测试结果表明,TPP的使用会降低电池的循环性能,6%以下的TPP含量对电池的循环性能影响较小;热冲击、针刺及过充安全性测试结果表明,4%～8%含量的TPP能够改善电池的150℃热冲击能力,降低针刺过程中电池的表面温度,提高了锂离子电池的安全性。此外,交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)分析表明,TPP对循环性能影响的主要原因是正负极表面过多SEI膜的形成及负极片的部分破裂。     

离子液体BMIMBF4对全钒液流电池正极电解液的影响

为提高全钒液流电池的能量密度和正极电解液稳定性,采用循环伏安、交流阻抗等方法,研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF₄）作为正极电解液添加剂对溶液稳定性和电化学反应活性的影响,并对其机理进行了初步探讨。实验结果表明,添加BMIMBF₄后,正极电解液中五价钒离子的稳定性显著提高,电解液的电化学反应活性也有所提升。当添加量为1%时,电池的单位体积电容量比有所增加,并且能量效率有所提升。     

钠离子电池正极材料碳包覆磷酸钒钠的合成及电化学性能研究

磷酸钒钠材料是钠离子电池的理想正极材料,但其较低的电子导电率导致了较差的倍率性能和长循环性能。采用EDTA作为碳源,溶胶凝胶法合成碳包覆的磷酸钒钠复合材料。XRD和FTIR测试表明合成的磷酸钒钠晶相纯度较高;扫描和透射电镜分析结果表明合成的材料颗粒尺寸为微米级,碳主要包覆在磷酸钒钠颗粒的表面;当电压为2.3～2.8V、EDTA与磷酸钒钠物质的量之比为3∶3时,样品表现出较好的电化学性能,0.1 C下的初始容量为108.1 m A·h/g,接近理论容量。在1 C下循环600周后容量为93.2 mA·h/g;10 C下循环500周后的容量79.1 m A·h/g,容量保持率为91.23%。     

全钒液流电池阴极电解液稳定性

在钒硫酸溶液中加入添加剂,对钒电池阴极电解液的稳定性进行了研究。利用循环伏安法和交流阻抗法分别对含1%的草酸、草酸铵、乙二胺四乙酸、葡萄糖、D-果糖、α-乳糖的V（Ⅲ）硫酸溶液进行了分析测试。实验结果表明：添加上述添加剂后,溶液中V（Ⅲ）的溶解度和稳定性有所提高,羧酸类化合物比羟基类化合物的效果更加明显,更适合作为阴极电解液的添加剂。当采用1%草酸的1.8 mol· L^-1 V（Ⅲ）硫酸溶液作为阴极电解液和2 mol·L^-1 VOSO₄硫酸溶液作为阳极电解液组装钒电池时,电池的充放电性能表明此时钒硫酸溶液具有较高的单位体积电容量。     

硅烷添加剂在锂离子电池电解液中的应用

硅烷添加剂因具有高热稳定性、低可燃性、无毒性、高电导率和高分解电压等优点,近年来成为了锂离子电池电解液新型添加剂的研究热点。本文重点介绍了在硅烷电解液添加剂中Si—O结构、Si—N结构所发挥的作用以及机理,最后对硅烷添加剂的进一步研究趋势和应用前景进行了展望。     

离子液体作为电解液添加剂用于高压锂离子电池

合成了功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双（三氟甲磺酰）亚胺盐（BMIMTFSI）作为高压锂离子电池电解液添加剂,用于抑制有机溶剂的氧化,以提高碳酸酯类电解液的耐高压性。分别采用充放电测试、电化学交流阻抗（EIS）、循环伏安法（CV）和扫描电子显微镜（SEM）等研究了LiNi_0.5Mn_1.5O₄/Li电池的电化学行为和LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料表面形貌。结果表明,当在电解液中添加20% （体积分数）BMIMTFSI时,LiNi_0.5Mn_1.5O₄/Li电池在室温、0.2C下的最高放电比容量是126.81 mA·h·g^-1,5C下的放电比容量为109.36 mA·h·g^-1,比在1 mol·L^-1 LiPF₆-EC/DMC电解液中的放电比容量提高了91.7%;且该电池在0.2C下循环50圈后的放电比容量保持率在95%左右,比用碳酸酯类电解液提高了近10%。SEM结果表明,在碳酸酯类电解液中加入BMIMTFSI后,LiNi_0.5Mn_1.5O₄电极表面附着了一层均匀且致密的固态电解质界面（SEI）膜。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂制备方法研究进展

单斜结构的磷酸钒锂[Li₃V₂（PO₄）₃]材料与其他锂离子电池正极材料相比具有较高的工作电压（3.0~4.8 V）、良好的离子迁移率和优良的热稳定性,是一种具有竞争优势和发展前景的大功率锂离子电池正极材料,成为了近年来研究的热点。综述了锂离子电池正极材料磷酸钒锂的结构特点及其充放电机理。磷酸钒锂的常用合成方法有碳热还原法、水热法、溶胶-凝胶法及流变相法等,着重阐述了磷酸钒锂的不同合成方法对所制备样品的形貌和电化学性能的影响。分析总结了不同合成方法的改进方法,以改善磷酸钒锂正极材料电子导电性和锂离子扩散系数较低的问题。最后,针对磷酸钒锂正极材料在锂离子电池的应用中所存在的问题展望了该材料未来可能的发展方向和研究热点。指出需要优化材料的制备方法以改善材料的颗粒形貌、提高电子导电率和扩散系数等,进而改善材料的循环性能、倍率性能和充放电性能等;需要改进制备流程、提高实验的安全性、简化反应流程和减少制备成本等,以实现磷酸钒锂正极材料的工业化应用。     

离子液体基锂离子电池电解液的应用与性能改进

近年来锂离子电池在动力电池方面被寄予厚望,但安全性是制约其应用的关键之一,而其安全性与电解液性质密切相关。离子液体具有不可燃、不挥发、热稳定性好等优点,可作为电解液以替代传统有机溶剂应用于锂离子电池中。基于现有研究,本文阐述了各类离子液体作为锂离子电池电解液的优异性和不足点,进而综述了各种针对离子液体自身不足采取的性能改进方法,并对该方向的进一步研究进行了展望。     

三氟甲磺酸镁电解液添加剂对高压锂离子电池的影响

以三氟甲磺酸镁(MFS)作为高电压双功能电解液添加剂，用于提高Li/LiNi_0.5Mn_1.5O₄(Li/LNMO)电池的性能。采用线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)、充放电和交流阻抗(EIS)进行电化学性能测试，通过SEM、XPS、FTIR对含不同电解液的Li/LNMO电池循环前后的电极表面进行了表征。结果表明，MFS在充放电过程中优先于电解液溶剂氧化分解，在两个电极上形成电解液界面膜，对电极提供保护，抑制了电解液的分解。在MFS添加量(以基础电解液质量为基准，下同)为0.3%的电解液中，Li/LNMO电池在1 C倍率下循环300次后，放电比容量从初始时的135.12 mA·h/g降至123.86 mA·h/g，容量保持率高达91.67%。与电解液中未添加MFS的电池相比，其循环后阻抗明显减小，表现出较好的循环性能。