水热法制备Li/FeS_2电池正极材料FeS_2

采用水热法制备二硫化铁(FeS2),探讨投料配比和反应条件对FeS2形貌、结构和性能的影响,测试组装的Li/FeS2电池的性能。反应物二水草酸亚铁为1.80g和硫脲质量为3.04g时制得的样品为纯相FeS2,XRD图无杂质峰,SEM图显示为立方体结构,颗粒粒径均匀。用该样品组装的电池以0.1C在1.0~3.0V放电,比容量为876mAh/g。     

Li/FeS2电池放电性能的研究

对Li/FeS2电池进行了研制,得到了生产工艺和技术参数.研究了改善Li/FeS2电池放电性能的两种方法:一是在正极中加入活性物质添加剂;二是增加电解液中无机盐成分.结果表明:在正极中加入金属单质和氧化物以及增加电解液中无机盐含量,Li/FeS2电池的放电容量和放电平台都有显著改善.综合不同放电制度的测试结果,最佳添加剂用量为金属单质0.5%、氧化物3%、无机盐0.4%.     

改善Li/FeS2电池的放电性能

讨论了二硫化铁(FeS2)材料的热处理温度、导电剂的种类、电解液溶剂及电解液加入量对Li/FeS2电池放电性能的影响.热处理温度为180℃、导电剂为胶体石墨、溶剂中含二甲氧基乙烷(DME)的电解液及电解液加入量约3.0ml时,制备的容量为1.5Ah的电池性能最好,工作电压达1.414 V,FeS2的比能量为1 110.44Wh/kg.     

AA型Li/FeS_2电池的制备及安全性能

制备了AA型Li/FeS2电池.在没有正温度系数(PTC)热敏电阻保护的情况下以1 000 mA电流对电池进行充电,电池的电压达到16.3 v,温度约为152℃.以45 mA电流对电池进行过放电,电压降至-5.5 V后趋于平稳,温度达到约85℃.Li/FeS2电池在充电或过放电的情况下具有较好的安全性能.     

微波技术在Li/SOCl2电池正极成型中的应用

通过用水混合聚四氟乙烯(PTFE)乳液、乙炔黑等,并利用微波加热,使碳正极成型,然后,组装成ER14505电池.控制2 800 W的微波功率、3 min的加热时间,可制成含有合适的孔率、孔径等的碳正极,且组装的电池性能优良.运用微波技术加工Li/SOCl2电池碳正极,可改善电池的大电流、低温和电压滞后等性能.     

Li/SOCl_2电池漏液观察

本文观察了小型Li/SOCl_2电池在200℃贮存后的漏液情况。结果显示:不锈钢外壳与上盖间的焊接质量较好;而连接极柱和上盖的玻璃陶瓷绝缘子质量相对较差。由于微裂隙的存在使该绝缘子在温度、压力、应力腐蚀以及自身内部的气泡作用下产生裂纹,引起漏液并最终导致电池失效。     

Li/SOCl2电池的交流阻抗研究

用交流阻抗方法研究了Li/SOCl2电池贮存过程中和放电前后锂电极、碳电极和电池的阻抗变化。结果表明,在开路电位下,随贮存时间的增加,锂电极阻抗逐渐增大,约9 d后达到基本稳定,碳电极阻抗大致不变;放电前,锂电极的阻抗约为碳电极的5倍,直接影响着放电性能;贮存12 d的电池以3 mA放电后,锂电极的膜电阻由放电前的413.8Ω减小到5.2Ω,而碳电极的阻抗增大了约1个数量级;放电过程中碳电极阻抗逐渐增大,最终阻止了电池的放电输出。     

酞菁钴及其衍生物对Li/SOCl2电池性能的影响

通过恒电阻放电实验研究了酞菁钴[Co(Ⅱ)Pc]及其衍生物[Co(Ⅱ)TcaPc、Co(Ⅱ)TcPc、Co(Ⅱ)TeaPc、Co(Ⅱ)OcPc和Co(Ⅱ)CcPc]对Li/SOC]2电池性能的影响;分析了不同类型取代基及其数量的酞菁钴配合物对Li/SOCl2电池的催化作用、对放电电压和放电时间的影响,结果表明:Co(Ⅱ)CePc共催化剂有较好的催化活性.     

Li/SOCl_2电池电压滞后问题

本文概述了Li/SOCl_2电池电压滞后的原因及其解决的有关途径。     

电解二氧化锰粒度对Li/MnO_2电池性能的影响

将热处理后的电解二氧化锰(EMD)进行10 h球磨,粉碎为200目、250目及300目等不同粒径,作为正极活性材料制备CR123A型锂/二氧化锰电池。使用200目、250目及300目EMD制备的电池,在60℃高温下存储7 d后的平均内阻分别为305.4 mΩ、296.1 mΩ和272.4 mΩ,30 m A恒流放电容量均约为1 300 m Ah,1.8 A恒流放电容量分别为748 m Ah、927 m Ah和998 m Ah。     

电解液对圆柱形Li/MnO2电池性能的影响

使用LiClO4电解液、LiPF6电解液及两者的混合电解液装配圆柱形Li/MnO2电池,分析LiPF6对电池性能的影响.引入LiPF6后,虽然开路电压上升,放电容量下降;但过放电时的峰值温度最高下降137℃,有利于提高电池的安全性能.     

锂盐种类对Li/FeS_2一次电池性能的影响

考察了Li I、Li PF6、Li Cl O4、Li TFSI不同锂盐对锂/二硫化亚铁(Li/Fe S2)一次电池内阻、开路电压及放电性能的影响。按Li I、Li PF6、Li Cl O4、Li TFSI的顺序,Li/Fe S2电池平均内阻分别为122、108、152、136 mΩ,平均开路电压为1.91、1.92、1.87、1.93 V。在-30℃下锂盐采用Li TFSI的Li/Fe S2电池性能最好,1 000 m A恒流放电Li TFSI电池放电中值电压比最低的Li Cl O4约高0.09 V,1 000 m A放电容量比Li Cl O4约高243 m Ah。随着温度的升高,不同锂盐电池的放电性能均明显提升,Li I、Li PF6性能提升幅度最大。当低于50℃时Li PF6放电性能优于Li I,Li PF6可作为Li/Fe S2电池用锂盐Li I的替代品。     

Li/FeS_2电池高电压现象及其原因剖析

锂/二硫化亚铁电池开路电压(OCV)和放电初期电压高于IEC标准规定的1.83 V,将其放电50%容量以内,其OCV仍回升到标准值以上。室温储存之后的电池放电至1.80 V所得容量比新制备的电池放电至1.80 V所得容量要高。化学组成及XRD分析表明,物质纯度和配方对高电压现象有一定的影响,但是第一个2 e反应的固态溶液扩散机理,可能是维持50%放电容量以内一直具有高电压现象的重要原因。     

酞菁铜衍生物对Li/SOCl2电池性能的影响

合成了酞菁铜[Cu(Ⅱ)Pc]及其衍生物四乙酰胺酞菁铜[Cu(Ⅱ)TcaPc]、四乙酸酞菁铜[Cu(Ⅱ)TcPc]、四吡啶并卟啉铜[Cu(Ⅱ)PTp]和四吡嗪并卟啉铜[Cu(Ⅱ)PTpz],并用元素分析法及红外光谱法进行了研究。通过恒电阻放电实验研究了它们对Li/SOCl2电池放电电压及时间的影响。结果表明:Cu(Ⅱ)PTp及Cu(Ⅱ)PTpz具有较好的催化活性。     

热电池FeS_2涂膜阴极制备及性能研究

以FeS2为原料制备成水基浆料,在石墨纸基体上涂布制成了FeS2涂膜阴极片材。研究结果表明,FeS2原料粒径对附着力有直接影响。采用此FeS2涂膜阴极制备的单体电池的放电性能和压制阴极的单体电池相同;但FeS2涂膜阴极单体电池装配的热电池组放电时电压稳定性不如压制阴极,需进一步研究改进。     

软包装Li/S电池的性能研究

应用软包装技术,用S-C复合材料作为Li/S电池的正极材料,组装了软包装Li/S电池.性能测试结果表明:120 mA首次放电容量达1 700 mAh,比能量达300 Wh/kg;循环50次(100 mA)后的容量保持率约为60%.在0℃和-20℃下的放电容量(100 mA)分别达25℃下放电容量的90%和40%.电池在过充电和短路等滥用条件下,不燃烧、不爆炸.