正极材料变革在即,一些企业必将淘汰

<正>电池发展至今,已经出现不少分支,而作为四大原材料的正极材料而言也有许多种类,现在比较普遍的主要有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂以及三元锂,其中磷酸铁锂与三元锂一起所占比例超过95%。随着动力电池产能的不断扩张,正极材料的需求自然水涨船高,一些企业也因此赚得盆满钵满,羡煞旁人。     

锂硫电池研究进展

目前,就动力电池能量密度而言,从镍氢电池的80Wh/kg到锂离子电池的150Wh/kg[1],再到锂离子聚合物电池的180Wh/kg,科学家不断地把电池的能量密度推向更高的水平。在锂离子电池体系中,正极材料的比容量很大程度上决定了电池的能量密度。从正极材料的比容量(见表1)来看,目前常规锂离子电池体系的能量密度已经很难继续提高。因此,迫切需要开发更高能量密度的新型电     

大连化物所石墨烯气凝胶应用于高体积比能量锂硫电池研究取得新进展

<正>近日,大连化物所二维材料与能源器件创新特区研究组吴忠帅研究员团队发展了一种三维石墨烯/纳米碳管多孔气凝胶材料,并将其应用于锂硫电池的硫单质载体和中间层一体化正极,获得高体积能量密度和优异循环稳定性的锂硫电池。锂硫电池具有高质量理论能量密度(2600Wh/kg)和高体积能量密度(2800Wh/L),被认为是一种非常有应用前景     

新能源材料

欧盟研发出能量密度超过310Wh/kg的电动汽车锂硫电池欧盟“地平线2020”框架计划支持的欧洲最关键锂硫电池研究项目——适用于电动汽车的锂硫电池项目(ALISE)目前已研发出能量密度超过310Wh/kg的锂硫电池。该类电池更轻便,能量密度大,且无需关键性原材料。     

高镍三元材料的掺杂改性研究及展望

高镍三元镍钴锰(NCM)正极材料具有较高的能量密度、可逆容量高、环境友好等优点，已成为近年来锂电材料领域的研究热点。NCM正极材料存在锂镍混排、循环稳定性能较差等缺点，制约了其在动力电池行业的发展。如何改进NCM正极材料的电化学性能，仍然需要进一步的研究。综述了近年来金属离子、非金属离子和多离子共掺杂改性NCM,阐述了不同离子掺杂对NCM正极材料结构、电化学性能的影响机理，并对NCM正极材料发展方向进行了展望。     

三元锂电池或将成为新能源主流

正近年来,我国新能源汽车产业在政策和市场双重利好下砥砺前行,而动力电池作为其核心部件也受到越来越高的市场关注度。众所周知,新能源汽车最核心的技术是"三电",即电池、电控、电机。作为电动汽车三大核心部件之一,电池担负着电动汽车续航里程的重任,而磷酸铁锂和三元锂电池是我国动力电池的主流选择。不过随着研发技术的进步,三元锂电池爆发出更大的潜质。在2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用车中,采用最多的是三元锂,共有221款,采用磷酸铁锂的仅有33款。     

电动汽车用磷酸铁锂动力电池内阻特性研究

以电动汽车用磷酸铁锂动力电池为研究对象,采用混合脉冲功率法(HPPC)对磷酸铁锂动力电池进行测试,分析脉冲电流大小、脉冲时间与电池直流内阻、极化内阻的影响。研究结果表明:随着脉冲时间的增加,磷酸铁锂动力电池的内阻呈增长态势;放电电流增大,电池的极化内阻和直流内阻呈减小态势;在32A放电电流,荷电状态(SOC)=100%条件下,磷酸铁锂动力电池的极化内阻为20.89mΩ,直流内阻为62.49mΩ。     

三元材料高镍化成共识,但是痛点很明显!

正日前,工信部发布了2018年第6批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(简称《推荐目录》)。按照新能源汽车补贴新政要求,自6月12日起,从今年第5批开始,进入《推荐目录》的新车型才能享受补贴。第5批、第6批《推荐目录》对汽车的电池能量密度、续驶里程等方面提出胃更高要求。事实上,此前出台的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》已明确我国动力电池目标,到2020年,锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg;系统比能量争取达到     

正极材料LiFePO4倍率性能提升方法研究进展

橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO_4)因其容量大、循环寿命长、成本低和安全等优点,被认为是一种很有前途的高能量密度正极材料。然而,磷酸铁锂的自身晶体结构导致该材料存在电子电导率差、离子扩散系数小和振实密度低等问题,制约了其在锂离子动力电池中的应用。综述了近些年来国内外提高LiFePO_4正极材料倍率性能的方法,其中包括碳包覆和元素掺杂,同时对上述方法的优缺点进行了讨论。     

锂离子动力电池的温升特性分析

锂离子动力电池在快速发展的今天,其安全性能越来越受到人们的关注,其中热量是影响电池安全性能的主导因素之一。为了研究电池在使用过程中的产热问题,本文根据锂离子动力电池在倍率放电时的温升数据模拟计算了镍钴锰三元材料和磷酸铁锂材料电池及不同型号的磷酸铁锂电池的等效比热容,结果表明电池的制作材料和电池结构两个方面对电池等效比热容和电池温升数据都有影响,三元材料电池的温升速率比磷酸铁锂电池要快,体积较大极片较长的电池散热系统较差,温升较快。此结论为电池的制作工艺和材料的选择提供了依据,对锂离子电池安全性能的提升提供了数据支撑,对锂离子电池的发展具有深刻而有意义的影响。     

磷酸铁锂正极材料改性研究进展

磷酸铁锂(LiFePO4)是绿色环保的锂离子动力电池正极材料。但由于材料自身电子和离子传导率差、堆积密度低等缺点,限制了其实际应用。综述了对磷酸铁锂材料改性研究的最新进展,并预测今后的发展方向。     

我国下一代锂离子动力电池正极材料研究取得重要进展

<正>在国家重点研发计划的支持下,北京大学夏定国教授团队开展新型高比能锰基正极材料研究,突破了掺杂、包覆、纳米形貌等传统改性方法的限制,氥将LiMO2相与单层Li2MnO3相复合制备出了一种O2构型的锰基富锂动力电池正极材料。这种正极材料具有400mAh/g以上的放电比容量和1380Wh/kg以上的比能量密度,为开发比能量大于500Wh/kg的新型锂离子电池提供了可能,是目前国内外已报道的具有最高比能量密度的锂离子电池锰基富锂正极材料。该研究为新型高比能量锂离子电池正极材料的设计思     

锂硫电池电解质的研究进展

<正>随着移动通讯、便携式电子设备、空间技术和电动汽车等领域的迅速发展,以及人们节能环保意识的不断提高,发展具有更高比能量、更长循环寿命、低成本和绿色环保的新型锂离子电池具有十分重要的意义[1]。相对其他锂离子二次电池,锂硫二次电池在能量密度方面具有较为明显的优势,理论值可达2600Wh/kg,实际能量密度也达到了730Wh/kg左右[2]。此外,单质硫储量丰富、成本低廉、对环境友好、在安全性能方面也具有明显优势,     

上海硅酸盐所在锂金属电池负极界面改性研究中取得系列进展

<正>金属锂具有极高的理论比容量与极低的氧化还原电位,有望成为下一代负极材料。当其与转换反应型硫基和氟基正极匹配时,有望得到能量密度高达500～900Wh/kg的锂金属电池(LMBs)。然而,负极端锂枝晶的生长蔓延容易导致锂金属电池循环稳定性变差,且具有电池短路的安全风险;挤压出来的锂     

新型锂金属电池问世 快速充电不是梦

<正>据外媒报道,韩国首尔汉阳大学(Hanyang University)的研究人员,研发一种锂金属电池(LMB),具体来说是Li/NCM电池。他们表示,这种电池在设计时考虑到电动汽车的运行要求,性能优于以往文献中提到的锂金属电池。新的LMB支持快速充电,同时提供高能量密度。锂金属具有3860mAh/g的理论容量,是高能量密度储     

Na+掺杂对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料电化学性能的影响

高镍三元正极材料LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2(简称NCM811)是非常有前景的动力电池用锂离子电池正极材料.LiNi0.8 Co0.1 M n0.1 O2具有比容量高、成本低、环保等优点,但也存在锂镍混排严重,容量衰减快等缺点.为解决这些问题,促进该材料在动力电池中的应用进程,本研究采用高温固相法合成了NCM811,并通过Na+掺杂对材料进行改性.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料进行形貌和结构表征.采用循环伏安(CV)、循环、倍率以及电化学阻抗(EIS)等手段研究材料的电化学性能.研究结果表明:在2.7～4.3 V,0.5 C放电条件下,当Na+掺杂量为0.1摩尔分数时,显示了185 m A h/g的初始放电比容量,循环100次后,仍保持151 m A h/g,显示出较好的循环性能.在0.2 C,0.5C,1C,2C,5C和10C下材料的放电比容量分别为195,184,158,137,112和90mAh/g,展现出较好的倍率性能.因此,适量的Na+掺杂能有效提高NCM 811材料的电化学性能.     

现代分析测试技术在磷酸铁锂中的应用

磷酸铁锂有高的功率密度和能量密度,是一种极有应用前景的锂离子电池正极材料。借助于现代分析测试技术,了解磷酸铁锂的微观结构与组成,认知其微观状态与宏观性能之间的关系,最终实现认识与改造的目的。其中,X射线衍射分析提供磷酸铁锂的成分、分子结构及形态等信息;电子显微分析提供磷酸铁锂的组织、晶体结构和化学成分等信息;表面分析则用于对磷酸铁锂的元素组成进行定性、定量及价态的分析。光谱分析用于磷酸铁锂分子基团的定性鉴别和结构分析;电化学分析则用于检测其电化学性能。所述分析测试技术是现代分析测试技术中最为重要的部分,综述了这些技术在磷酸铁锂的研究应用方面所取得的成果及进展。     

温度对车用磷酸铁锂动力电池放电中值电压的影响

磷酸铁锂动力电池作为混合动力汽车驱动系统的重要组成部分,对整车动力性、经济性和安全性有重大影响。从电池放电中值电压方面研究了高温和低温两个阶段温度对磷酸铁锂动力电池性能的影响。通过实验分析:低温对电池性能的影响较大,高温下电池性能变化不明显,温度50℃以上电池性能开始下降,为保证电池本身的使用寿命,工作温度应该控制在20~50℃之间。     

新能源材料

2006动力锂离子电池技术及产业发展国际论坛顺利召开；尚德太阳能日前再度扩容；必翔电能发表磷酸铁锂动力电池；金山电池拓展应用于电动工具及电动车的高功率锂聚合物电池；佛山塑料携手香港比亚迪发展特种膜……     

松下电池工业开发出业内最高容量锂离子电池

松下电池工业利用正极采用纳米技术进行表面处理的镍酸锂，开发出了能量密度比该公司老产品更高、容量达“业内最高水平”(松下电池工业)的高容量锂离子充电电池。如，标准尺寸的笔记本电脑电源“18650”圆筒型电池，能量密度比老产品提高了15％，“实现了业内最高的能量密度600Wh／L”(松下电池工业)，确保了产品的安全性。