锂离子蓄电池正极材料固体核磁共振研究进展

固体核磁共振波谱法(NMR)是研究锂离子蓄电池正极材料结构变化和电化学性能的一种有效手段。综述了固体NMR在锂离子蓄电池正极材料结构变化及嵌锂机理方面的一些进展,并提出了固体NMR对于研究锂离子蓄电池正极材料的电化学性能以及充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中的材料结构变化和Li与邻近金属原子的配位情况具有重要的作用;展望了固体NMR技术在锂离子蓄电池正极材料中的应用前景,并认为这些技术将对未来锂离子蓄电池正极材料的研究具有重要意义。     

锂蓄电池正极复合材料PEGxPANIyVXG的研究

利用一种新的合成方法,即先利用水溶性离子导电聚合物聚乙二醇(PEG)撑开层状氧化物五氧化二钒干凝胶(VXG)的层间距,合成出PEGxVXG干凝胶复合材料后,再加入苯胺通过边嵌入边聚合的方法,合成出不同摩尔配比的三组分复合材料PEGxPANIyVXG。材料的离子导电率较VXG提高了1～2个数量级,电子导电率提高了3个数量级。以氧处理后的PEGxPANIyVXG复合材料为正极活性物质制备CR2025型钮扣锂蓄电池作充放电试验,C/12放电率下初次放电的比容量在208～230mAh/g之间;间歇电位滴定(PITT)法测量Li 在复合材料中的扩散系数高于VXG约1～2个数量级。     

聚乙二醇在五氧化二钒干凝胶中的嵌入

研究比较了2 000、4 000、6 000三种不同分子量的水溶性聚合物聚乙二醇(PEG)在五氧化二钒干凝胶(VXG)层状氧化物中的嵌入,PEG的嵌入增加了主体层状物的层间距并与主体材料发生协同作用。三种不同分子量的PEG与VXG复合物(PEG/VXG)为正极活性物质,制备CR 2025型锂离子钮扣电池作充放电实验,C /12放电率下第一次放电的比容量分别为157 mAh/g、205 mAh/g、223 mAh/g,而分子量为4 000的PEG与VXG复合物循环性能较其他两种好。     

包埋镍酸锂为正极的AA电池性能研究

包埋镍酸锂是镍酸锂表面改性后的一种新型锂离子蓄电池正极材料。用包埋镍酸锂作为正极材料,组装了AA型锂离子蓄电池,对其循环性能、高温安全性、耐过充性和钴酸锂AA电池进行了对比研究。结果表明,和钴酸锂电池相比,包埋镍酸锂电池不仅具有良好的循环性能和基本相当的高温安全性,而且表现出高得多的放电比容量和优异的耐过充性。用包埋镍酸锂作为正极材料很大程度上改善了锂离子蓄电池的性能,降低了成本,一定程度上促进了锂离子动力电池的开发。     

锂电池聚吡咯复合正极材料的研究

采用化学氧化法制备了聚吡咯/V2O5干凝胶(PPy/VXG)导电复合材料。用制备的复合材料作正极,组装了扣式锂二次电池。运用SEMI、CI、CP、XRD及循环伏安法对电极材料和电池性能进行表征和测试。结果表明:PPy/VXG复合正极材料是通过阴离子的掺杂/脱掺杂及锂离子的嵌脱反应来实现充放电的;循环伏安曲线的氧化-还原峰较对称和稳定,且具有较大的峰电流,表明PPy/VXG具有较好的电化学可逆性和较高的电极活性;PPy/VXG的放电比容量随充放电电流的增大而降低,当充放电电流从0.1 mA提高到0.4 mA时,材料的平均放电比容量下降约7.5%。     

锂离子蓄电池正极材料锂钒氧化物研究进展

近年来 ,锂离子蓄电池因其优异的特性而受到化学电源界的极大重视。有关锂离子蓄电池正极材料的研究大部分集中在过渡金属嵌锂氧化合物上。本文对正极材料应具备的结构、性质及目前研究较多的层状化合物LiCoO2 、LiNiO2和尖晶石型化合物LiMn2 O4 类正极材料作了简单叙述 ,重点对嵌锂氧化钒系列化合物LixVO2 、LixV2 O4 、Li1 xV3 O8和LiNiVO4 等正极材料的制备方法、结构及电化学性能之间的关系及近期研究现状进行了阐述。随着新技术、新方法的出现 ,大容量的层状化合物Li1 xV3 O8及高电压反尖晶石型LiNiVO4 有望成为新一代性能优良的锂离子蓄电池正极材料     

采用Li_4Ti_5O_(12)负极材料的高功率低电压锂离子蓄电池

混合动力车需要一种可高倍率放电、长寿命和安全的化学电源,但是现行的锂离子蓄电池的安全性和循环寿命尚不能完全满足要求.研制一种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池体系,正极材料采用三元材料或磷酸铁锂.该类低电压锂离子蓄电池具有2.4 V或1.8 V的电压,比能量50～70 Wh/kg,可以在30 C倍率放电.而且这种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池显示了良好的循环稳定性和安全性.因此,这种高功率低电压锂离子蓄电池适合于混合动力车等动力应用.     

锂离子电池嵌入式化合物的研究

讨论了锂离子电池所用嵌入式化合物的固体化学问题。在相同的质量和体积下,锂离子电池的能量是普通电池的两倍,它是未来消费电子产品、电动汽车和可移植医疗器具(加人工心脏)发展的关键所在。简要介绍了二次锂电池正极嵌锂化合物的基本原理,嵌入式化合物的结构-性能关系,最后讨论了几种重要的可嵌入正极材料的晶体结构、电子结构和嵌入化学;展望了几种有希望用于新一代充电锂电池的化合物。     

高电压镍锰酸锂动力电池正极材料研究进展

新能源电动汽车的发展使动力锂离子电池的研究受到广泛关注,不断改善和提高现有正极材料的功率性能,开发新型正极材料已成为动力电池研究的热点。首先简述了锰酸锂作为动力电池材料存在的主要问题及改性产物镍锰酸锂的研究、镍锰酸锂正极材料的结构与嵌脱锂机理,然后从研究的角度详细综述了镍锰酸锂的合成方法和针对材料循环性能的问题进行的离子掺杂和表面包覆,分析了镍锰酸锂正极材料研究中存在的问题,展望了镍锰酸锂动力电池用于高功率型正极材料的发展趋势和应用前景。     

锂离子蓄电池正极材料尖晶石型锰酸锂的制备

钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂化合物是近年来锂离子蓄电池最具吸引力的三种正极材料。从比能量、环境污染和价格方面看 ,锰酸锂化合物最具前景。重点阐述了尖晶石型锰酸锂化合物的制备方法 ,诸如 :固相反应法、Pechini法、溶胶 凝胶法、软化学法、乳胶干燥法、熔融提渍法和微波合成法 ,以及相应的电化学性能。从结构化学角度分析了尖晶石构型锰酸锂材料的充放电机理和产生Jahn Teller效应的原因。     

锂二次电池金属氟化物正极材料研究进展

新型高性能正极材料的研究和开发是高性能锂二次电池发展的重点之一,对锂二次电池未来的发展有着非常重要的意义.金属氟化物是近年来发展起来的并且有较大应用前景的锂二次电池新型正极材料.根据近年来金属氟化物正极材料的研究进展,重点介绍了可逆化学转换反应、碳金属氟化物纳米复合物、混合导体金属氟化物纳米复合物等新概念,分析了金属氟化物用作锂二次电池正极材料的优缺点,对金属氟化物正极材料的研究和开发及其相关的技术问题进行了讨论.并且重点叙述了性能优良、应用前景明显的锂二次电池新型正极材料--铁的氟化物和铋的氟化物与氟氧化物的结构、电化学性能和反应机理.     

新型光辅助充电锂离子电池用电极材料

在太阳电池和锂离子电池已经商业化的今天,各自都还有发展空间。鉴于两大电池体系有各自不可替代的优势及无法解决的弱点,可光辅助充电的锂离子电池将它们有机结合起来形成了新型电池。纵观各项相关文献,目前为止,相关电极材料鲜有显著的研究进展。科学家们使用了很多材料进行探索,但是实验结果表明,材料间的能级匹配、光生载流子的高氧化还原电位、材料的表面粗糙度和粒子的粒径大小等等都是需要考虑的重要因素。最终要找到一个既具有高光电转换效率又具有高储存容量的材料还有艰难而漫长的道路。     

锂离子电池电极材料的研究进展

综述了锂离子电池电极材料的研究进展,介绍了正极材料和负极材料.指出今后电极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展.     

钛铌氧族化合物钠离子电池负极材料研究进展

钠离子电池与锂离子电池的储能机理十分相似。由于钠离子电池具有成本低和钠资源丰富等优势,引起了人们的广泛关注,随着研究的进一步深入,有望在未来取代锂离子电池被广泛应用。为获得高性能钠离子电池,研究和开发比容量高、倍率性能好和循环性能优异的储钠电极材料势在必行。作为嵌入型负极材料的钛铌氧族化合物（TNO,包括TiNb₂O₇和Ti₂Nb₂O₉等）具有良好的钠储存能力,近年来得到了研究人员的关注并取得了一定进展。综述了TNO作为钠离子电池负极材料最新研究进展,简述了TNO材料的研究历史,分析了材料结构,介绍了TNO在钠离子电池方面取得的成果,探讨了研究过程中该材料存在的问题及改良方法,促进钠离子电池负极材料的开发。     

流变仪在锂离子电池中的应用

在锂离子电池生产过程中,浆料的质量对极片的加工和电池的最终电性能有着直接的影响。介绍了流变仪在锂离子电池浆料研究中的常用概念,综述了流变仪在锂离子电池浆料的加工过程以及在原材料和添加剂等方面的应用研究进展,为制作分散均匀且稳定的浆料提供了参考。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的改性研究

磷酸铁锂(LiFePO4)作为新兴的一种Li+动力电池正极材料,具有安全性好、价格低廉、循环性能好、结构稳定等其他锂离子材料无可比拟的优点,是现代商业化锂离子电池首选的正极活性材料.综述了LiFePO4正极材料的充放电机理及提高LiFePO4电化学性能的改性现状:表面包覆、掺杂金属离子及纳米颗粒改性.最后指出利用纳米粒...     

钒氧化还原液流电池研究进展Ⅱ电池材料的发展

介绍了国内外钒氧化还原液流电池的电极材料 (炭素类和金属类 )、集流板、电池隔膜材料的研究发展状况以及电解液的制备情况。石墨作电池正极易腐蚀 ,DSA电极可用于钒电池 ,但成本较高 ;石墨毡是一种稳定的电极材料 ,质量轻、成本低 ,对其进行各种处理可提高电池性能。集流板和电池隔膜材料都制约着钒电池的发展 ,详细介绍了它们的发展情况。如何高效制备出钒电池电解液并提高其稳定性也是研制钒电池的重要问题     

过放电对MCMB-LiCoO2电池性能的影响

通过对MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合X R D和SEM实验,研究了过放电对MCMB-LiCoO2锂离子电池性能的影响。结果表明:当M CMB-LiCoO2电池过放至0.0伏时,负极MCMB表面上的SEI膜被损坏,集流体铜箔的腐蚀溶解较严重,再次形成的SEI膜的性能可能较差,这使负极阻抗增大,极化增强,相应地使电池在过放电以后的循环过程中的放电容量、放电电压和充放电效率大为降低。但过放电对MCMB的结构和正极性能没有影响。