韩国三星开发出新型锂离子电池负极

<正>近日,韩国三星公司成功开发出了一种新型的锂离子电池负极,该负极可成功地将现有锂离子电池的体积比能量提升至700~952 Wh/L,这一数值为现有锂离子电池的1.5~1.8倍。新型负极是直接在硅纳米微粒上生长石墨烯,无需形成SiC,比容量为2 500 mA h/g,约是石墨负极的4倍,而普通石墨负极的比容量为550 m Ah/g。硅作为下一代锂离子电池负极材料备受瞩目,因为其理     

石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用

介绍了石墨烯的物理化学性质,在锂离子电池中的应用及产业化的情况。石墨烯因其特殊的二维结构,具有与石墨负极不同的电化学性能。对石墨烯作为锂离子电池负极材料的电化学性能及其影响因素、制备方法、储锂机理等做了介绍。从石墨烯用于锂离子电池的两个方面材料,即负极及复合电极材料,对石墨烯电极国内外的研究状况做了介绍。与石墨负极相比,石墨烯电极具有高容量、高功率密度的优点,但也存在首周库仑效率低、充放电过程极化较大等缺点。目前石墨烯还未实现产业化,石墨烯电池的研发也多处于概念阶段。     

结构设计石墨烯在锂离子电池负极中的研究进展

石墨烯以其优异的物理和化学性能，在锂离子电池负极材料领域备受关注。然而，石墨烯片层间易聚集、高长径比等缺点限制了其应用。对石墨烯进行结构设计可以显著改善上述问题。本文对近年来锂离子电池负极领域中关于结构设计石墨烯的相关文献进行了综述。结构设计石墨烯根据设计维度的不同分为三维石墨烯、多孔石墨烯、石墨烯纳米带和石墨烯量子点。简述了结构设计石墨烯的制备方法、作用机制、结构形貌以及作为锂离子电池负极的电化学性能。结构设计石墨烯在保留石墨烯本身的物理化学特性的基础上，赋予了石墨烯更丰富的三维结构、表面缺陷和边缘形态，以及更高的比表面积和导电性。这些改进促进了石墨烯对锂离子的吸附和储存，优化了锂离子扩散路径，从而提升了石墨烯材料作为锂离子电池负极的电化学性能。对于石墨烯纳米带和石墨烯量子点，通过杂原子掺杂可以更好地发挥其结构优势。     

废旧锂离子电池负极片的硫酸浸出回收研究

废旧锂离子电池负极片中含有铜、锂和石墨,对其回收具有一定的经济价值。采用硫酸溶液作为浸出剂,研究了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度对负极片中锂的浸出以及石墨与铜箔分离的影响。结果表明,在浸出时间为5 min、硫酸浓度为0.9 mol/L时,铜箔与负极石墨可以完全分离,铜箔以金属的形式回收;在浸出温度为40℃、硫酸浓度为1.8moL/L、浸出时间为50 min、固液比60 g/L时,石墨中的锂几乎全部浸出进入溶液中,可实现锂与石墨的完全分离。     

石墨烯负极材料在锂离子电池中的研究进展

电动车和其他移动设备的发展需要高能量密度、高功率密度的锂离子电池,传统的石墨负极材料由于理论容量低、锂离子脱嵌速率慢和能量密度低等缺点,已经无法满足动力电池发展的需求。近些年来,石墨烯作为一种理想的负极材料,以其独特的物理和化学特性受到了人们的广泛关注。本文综述了石墨烯作为锂离子电池负极材料在近些年的研究进展,并展望了石墨烯负极材料的产业化应用前景。     

锂离子电池用石墨烯基负极材料的研究进展

综述了石墨烯和石墨烯基复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,重点论述了金属氧化物/石墨烯复合材料,对石墨烯基复合材料的发展趋势进行了展望.     

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

概述了石墨烯作为锂离子电池常用正极LiFePO4、LiMn2O4和负极Si、金属氧化物等电极材料的添加剂对材料性能的改善,以及其本身作为负极材料对锂离子电池性能的影响,并提出了石墨烯作为锂离子电池电极导电剂新的研究方向。     

锂离子电池碳负极研究新动向

锂离子电池是近年来发展起来的一种新型电池,其研究重点是电池负极材料。本文根据国内外锂离子电池发展现状,讨论了近年来锂离子电池负极——碳电极的发展动态。比较了各类碳材料的性质,如石墨、焦炭、碳纤维和微珠碳等。并提出对石墨无序化条件、石墨掺杂形成纳米级复合材料和对石墨改性使其形成纳米级孔、洞和通道等技术进行深入研究,目的是提高锂的可逆贮量和减少不可逆容量损失,有利于负极比容量的提高,从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量,并认为这些技术将是未来锂离子电池发展的重要方向。     

锂离子电池电极材料加工中的粉体技术

介绍了锂离子电池电极材料加工中的粉体技术,讨论了不同电极材料在锂离子电池中的应用,详细论述了正极材料LiCoO2和负极材料天然石墨的粒径以及负极材料的形状对锂离子电池性能的影响.锂离子电池的充放电容量随着LiCoO2和天然石墨粒径的减小而增加,天然石墨的球形化处理能提高负极的填充密度,进一步提高锂离子电池的体积比容量和循环性能;此外,适当的碾压工艺以及多种电极材料的混合使用也能提高锂离子电池的性能.     

激光蚀刻负极片对锂离子电池性能的影响

厚电极技术可以有效提升锂离子电池中正极及负极活性物质的占比，降低隔膜及集流体非活性物质的占比，进而有效提升锂离子电池的能量密度。但锂离子电池电极厚度的增加会导致电荷(电子及离子)传输距离及阻抗增加、负极片动力学恶化，进而严重影响锂离子电池循环寿命。通过激光蚀刻后的负极片，可以增加极片表面的孔隙，并增加石墨颗粒表面的锂离子脱嵌通道，有效改善负极片的动力学性能。与辊压后的负极片形成的锂离子电池相比，激光蚀刻负极片形成的锂离子电池在常温下的循环寿命提升了87%,在45℃下的循环寿命提升了37%。     

锂离子电池负极材料的研究进展

锂离子电池的石墨负极材料已商品化,但还存在一些难以克服的弱点。寻找性能更为优良的非碳负极材料仍然是锂离子电池研究的重要课题。综述了在锂离子电池中已实际使用的碳素类负极材料的特点和研究进展情况;介绍了正在探索中的锂离子电池非碳负极材料的研究现状。     

韩国三星电子研发新型锂电池技术 可实现容量翻倍

<正>韩国三星电子工业企业成功将锂离子电池的体积比能量提升至700~952瓦时/升,这一数值为现有锂离子电池的1.5~1.8倍,不过据该公司介绍,目前验证的充放电循环寿命仅为200次。新技术的突破关键在于开发出了新型负极材料。新材料的比容量为2500毫安时/立方厘米,而普通的石墨负极材料仅为550毫安时/立方厘米,新材料是其4倍以上,其原理是通过用数层石墨烯对硅微粒子施以涂层处理来实现的。硅的比容量高达约4000毫安时/克,其作为负极材料的巨大潜力早已为     

锂离子电池电极材料的低温特性

采用目前可替换式手机电池常用的方形铝壳锂离子电池,研究电极材料的低温特性。电池正极材料为Li CoO_2、负极材料为大片状2H相石墨、隔膜为单层高密度聚乙烯。电池在低温(0℃)循环(1.0 C充电,0.2 C/0.5 C放电)后,出现析锂、内阻增大、容量减小及鼓包。对电池进行拆解以及对电极沉积物的分析表明:大片状2H相石墨不适合用作在低温环境工作的锂离子电池的负极材料。这类可替换式锂离子电池不适合在低温环境下使用,否则出现鼓包,容易引起安全事故。     

锂离子电池的碳负极材料

综述了锂离子电池负极材料的现状,指出石墨型材料作电池负极比硬碳更有利。     

以Li_4Ti_5O_(12)作负极的聚合物锂离子电池的性能

应用纳米级钛酸锂粉末作为负极活性材料制作聚合物锂离子电池,并对电池进行测试.分析和评价了其电压特性、倍率充电特性、倍率放电特性、低温放电特性、循环寿命以及安全性能,同时与石墨负极的聚合物锂离子电池进行了比较.研究表明,钛酸锂负极的聚合物锂离子电池在安全性能、倍率充放电性能、低温特性等方面超过石墨负极的聚合物锂离子电池,能够适合于在混合动力汽车和电动汽车上的应用.但电池的能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低.     

石墨烯在锂离子电池中应用的研究进展

石墨烯由于其高电导率、超大比表面积、高化学稳定性等优异的物理和化学特性,在锂离子电池研究方面引起了人们的关注.目前,石墨烯在锂离子电池中的应用研究主要包括以下三个方面:直接用作锂离子电池负极材料;将石墨烯与其它储锂材料复合以提高其电化学性能;对石墨烯进行氮掺杂提高其储锂性能.介绍了石墨烯的制备方法及石墨烯在上述三个研究方向上的最新研究进展并进行了简要的评述,总结并展望了石墨烯及其复合材料在锂离子电池中应用的未来发展方向.     

石墨形貌对锂离子电池倍率性能的影响

选取了4类不同形貌的人造石墨样品作为锂离子动力电池的负极材料,结合XRD、SEM等手段对石墨的结构、形貌和物理性能进行分析,并组装圆柱形磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池进行电化学性能测试,综合考察石墨形貌对动力电池倍率性能的影响。采用二次造粒型石墨负极的LiFePO_4电池表现出较好的倍率和循环性能,6C倍率放电保持率达105.9%,6C放电温升32℃,6C循环200次,容量保持率91.06%。     

炭材料在锂离子二次电池领域的应用

近年来,锂离子二次电池一直是研究与产业的热点。负极材料技术是锂离子电池的关键技术之一,炭材料占据了负极材料95%以上的市场份额。本文论述了炭材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了改性石墨材料、中间相炭微球(MCMB)、硬炭材料的应用与进展。其中,改性石墨材料是应用最广的负极材料;中间相炭微球是高端动力电池的首选材料;而硬炭材料是各大厂商研究的热点,有望实现大规模应用。为了满足市场对锂离子电池高能量密度、高倍率、长寿命以及高安全性的需求,对负极材料的研发是一项长期而艰巨的任务。而炭材料在未来相当长的一段时间内将仍在负极材料领域扮演主角。     

锂离子电池纳米级硅负极的研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论和应用研究的热点。纳米硅基负极材料因具有独特的表面效应和尺寸效应等优点,可大大改善硅作为负极时所存在的循环性能,有望解决限制硅负极成为替代商业化石墨负极的瓶颈问题。介绍了近年来纳米级硅负极作为锂离子电池负极材料的最新研究进展,包括纳米硅颗粒、硅纳米线、硅纳米管及纳米硅薄膜,分析了纳米硅作为锂离子电池负极材料存在的问题,总结了纳米级硅作为锂离子电池负极较为可行的研究方法,展望了纳米硅作为高能量密度锂离子电池负极材料的研究前景。     

美国普渡大学研发出一种新型锂离子电池负极

<正>普渡大学研发了一种新型锂离子电池负极,并已证明通过用网状氧化锡纳米粒子替换传统石墨电极,充电时间就可能从数小时减少到几十分钟。电池具有两个电极,负极和正极,目前大多数锂离子电池的负极都是由石墨构成的。普渡大学化学工程系的副教授Vilas Pol说:"石墨的最大理论存储比容量是很有限的,为372 mA h/g,严重阻碍了电池技术的进步。"研究人员对"互连多孔"氧化锡负极进行了实验研究,该负极比容量是石墨理论充电比容量的近两倍。研究人员证明,