一种塑性锂离子蓄电池的研制

研制了一种采用强化电解质隔膜的塑性锂离子蓄电池,所用的强化电解质隔膜采用液态电池用的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合隔膜为基体,通过表面改性处理,在保持原基体强度高、厚度薄的基础上,使其具有了更大的吸液性和与聚合物正负电极的可复合性。采用该隔膜装配的塑性锂离子蓄电池厚度减薄,体积减小,成品率提高,初次充放电效率可达96%,1C充放效率达93.4%,电池的比能量达到了120Wh/L和94Wh/kg,表现出较好的电化学性能。     

水分对原位聚合固态电池性能的影响研究

研究水分对电池性能的影响对生产企业提高产品性能和产品质量有重要意义。将聚丙烯(PP)隔膜和聚酯无纺布(PNW)隔膜分别作为聚碳酸亚乙烯酯(PVC)固态电解质的基底，通过原位聚合电解质的方法制备出PVC@PP和PVC@PNW两种固态聚合物锂电池。对两种电池的电化学性能和安全性能分别进行测试研究，由于PNW自身的三维结构且孔隙率较大的特点，其具有强吸水性，导致PVC@PNW原位聚合固态电池的性能劣于PVC@PP原位聚合固态电池。     

埃洛石纳米管改性聚丙烯腈隔膜的制备及性能研究

传统锂离子电池聚丙烯隔膜存在离子电导率较低、电化学稳定窗口较窄以及吸液率较低等主要问题,阻碍了锂离子电池在大功率器件中的应用。本文研制了一种以聚丙烯腈作为高分子骨架基体,埃洛石纳米管作为改性填料,通过静电纺丝技术制备的具有纳米孔径的聚丙烯腈隔膜。埃洛石纳米管改性聚丙烯腈隔膜不仅增加了隔膜的吸液率(1190%),而且提高了电解质的离子电导率和电化学稳定窗口。在金属锂/电解质/磷酸铁锂半电池中,在1C电流下,首圈放电比容量达到了155mAh/g,充放电循环500次后仍有75.8%的容量保持率。     

液流钒电池用TiO2/Nafion/PP质子交换膜的研究

以聚丙烯膜(PP)为基体,采用浸渍法制备了新型质子交换膜Nafion/PP膜,并通过掺杂的方式制备了复合膜TiO2/Nafion/PP。采用扫描电镜仪(SEM),红外光谱对复合膜进行了表征,测定了膜的质子交换容量和电导率,并考察了以两种复合膜作为隔膜的液流钒电池的电化学性能。结果表明:TiO2掺杂改性以后,TiO2/Nafion/PP的质子交换容量为0.7298mmol/g,含水率为17.86%,分别比Nafion/PP膜提高了75%和117%,复合膜电导率比Nafion/PP提高了27%。电化学测试结果表明:以TiO2/Nafion/PP为隔膜的模拟液流钒电池电池效率为67.76%,显示出优良的循环稳定性。     

短纤维网/熔喷/短纤维网水刺复合隔膜的制备

采用水刺加固的方法将聚丙烯(PP)短纤维网与永久亲水聚丙烯熔喷非织造材料进行复合,再通过热轧制备厚度、孔隙率和抗张强力等基本性能满足镍氢(MH/Ni)电池要求的复合隔膜,研究了复合隔膜的水刺工艺,对比了复合隔膜与商业隔膜的吸液、保液性能及组装的MH/Ni电池的循环性能。水刺加固时,最高水射流压力不宜超过6.0 MPa;复合隔膜的耐碱损失率不到1%,吸碱率超过300%,表现出良好的化学稳定性和亲水性;以0.5 C在0.8~1.5 V循环100次,组装的MH/Ni电池的放电容量衰减率与商业隔膜相比要低3%。     

一种新型凝胶改性隔膜在MH-Ni蓄电池中的应用

研究了一种新型聚合物凝胶改性隔膜在MH-Ni蓄电池中应用的可能性。通过紫外接枝技术,在普通的聚丙烯隔膜两侧接枝了一层聚丙烯酸凝胶膜,当凝胶层吸附碱液后形成凝胶,使这个实验电池体系全固态化。对凝胶改性隔膜进行的电导率及循环伏安测试表明,其作为电解质的性能与KOH水溶液相当;对用凝胶改性隔膜组成的实验电池研究表明,电池的充放电性能及循环寿命均较好,特别是电池的储存性能很好,与相同条件下用KOH水溶液为电解质的实验电池相比,其容量保持率提高了近1倍。同时在整个实验过程中也没有发现凝胶改性隔膜发生降解反应,说明凝胶改性隔膜非常稳定,有可能运用于商业MH-Ni蓄电池。     

隔膜对 MH-Ni 电池放电容量和循环寿命的影响

研究了采用尼龙纤维和聚丙烯纤维混抄制备隔膜对ＭＨ－Ｎｉ电池放电容量和循环寿命的影响。结果表明：新研制隔膜的吸碱率和面电阻得到较大改善,在经历５０次循环后,隔膜中的电解液量多于其它隔膜,说明此种隔膜的保液性能较优,因而采用新研制隔膜制备的ＭＨ－Ｎｉ电池其放电容量和循环寿命明显提高。     

聚合物锂离子电池的研究进展

综述了聚合物锂离子电池的研究方法、特点和性能,其样品电池显示了相当高的能量密度和很好的循环性能,描述了聚合物锂离子电池采用3种电解质隔膜即干态、凝胶态、多孔性聚合物电解质的区别;介绍了这种电池的技术进展和应用前景。     

陶瓷隔膜对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C电池性能的影响

以聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)/PP复合隔膜为基膜,研究单面涂覆陶瓷层(12 μm干法基膜+4μm单面陶瓷层)和双面涂覆陶瓷层(12 μm干法基膜+2 μm双面陶瓷层)制作的陶瓷隔膜对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C体系锂离子电池性能的影响.用SEM、电化学阻抗谱(EIS)测试分析隔膜的微孔形貌、透气度...     

锂-聚吡咯蓄电池的性能研究

用化学聚合法合成聚吡咯/二氧化硅[PPy/(MPS-SiO2),MPS:硅烷偶联剂]复合材料,以PPy/(MPS-SiO2)复合材料作正极,锂片作负极,隔膜为聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)微孔复合隔膜,LiPF6/(EC-DMC-EMC)为电解质,制备了锂-聚吡咯(Li-PPy)扣式蓄电池。运用元素分析、扫描电子显微镜(SEM)及电化学测试仪对电池性能进行了测试和表征,探讨了电池的充放电性能、循环寿命、贮存性能和聚吡咯正极的充放电机理及其堆积密度对电池性能的影响。研究表明,聚吡咯作正极材料是通过掺杂与脱掺杂来实现充电与放电的;正极片成型压力为20MPa,充放电电流0.2mA,充放电截止电压分别为3.8V和2.0V的情况下,放电容量以PPy计可达43.79mAh·g-1;循环30次后,容量衰减为35.48mAh·g-1,为首次放电容量的81%,库仑效率仍达94.5%以上。     

聚合物锂离子电池正极研究

采用高温固相合成法制备了LiCoO2 ,利用XRD和激光粒度分析仪进行了表征。以自制的LiCoO2 为正极活性物质 ,对聚合物锂离子电池正极的制备工艺进行研究 ,并装配了聚合物锂离子电池 ,其首次充放电的库仑效率在 80 %以上。     

溶剂选择对P(MMA-Vac)聚合物电解质性能的影响

利用乳液聚合法合成了新型聚甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯P(MMA-Vac),以此共聚物制备了聚烯烃多孔膜支撑的凝胶聚合物电解质膜,用扫描电镜(SEM)、差热分析仪(DTA)、交流阻抗(AC)、电池充放电实验等方法比较了该共聚物在丙酮和N-N二甲基甲酰胺(DMF)中溶解成膜后的行为。结果表明:以DMF为溶剂制得到的聚合物膜具有较高的吸液率,制得的聚合物电解质有良好的离子传输性能和电池性能,比丙酮用作溶剂的效果更好。     

高安全性聚合物锂离子电池的制备及性能

研制了由LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为正极、改性石墨为负极和多孔-凝胶复合型聚合物为电解质的5 Ah方形聚合物锂离子电池。通过筛选负极材料、电解液配方等优化电池的制作工艺,使电池能在-40℃的低温环境中仍能以0.5ItA放电到额定容量的40%以上,并在针刺、挤压、加热、短路和过充等安全测试时,不起火、不爆炸。     

PVDF-PEO交联复合型聚合物电解质膜研究

对使用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)共混并添加气相SiO2组成的聚合物电解质膜中的聚偏氟乙烯进行交联处理,得到交联复合型聚合物电解质膜。交联后的聚偏氟乙烯使聚合物膜具有良好的强度,聚合物膜中未交联的聚氧化乙烯能在电解液中溶涨,使聚合物膜具有良好的电导率并与电极具有良好的复合能力。比较了聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯投料比例对交联比例、电导率的影响,在聚合物电池中进行了电性能初步试验。结果表明,所制备的聚合物电解质膜具有良好的高低温性能,与锂具有良好的相容性,组成的聚合物锂离子蓄电池具有良好的循环性能。     

改性凝胶聚合物电解质的研究进展

综述了近年来聚合物锂离子电池改性凝胶聚合物电解质的研究进展;重点介绍了纳米复合凝胶聚合物电解质和多孔凝胶聚合物电解质的制备方法及其离子导电性;展望了凝胶聚合物电解质在锂离子电池中的应用.     

改性P(VDF-HFP)基凝胶聚合物电解质研究进展

凝胶聚合物电解质是先进锂离子电池材料研究的重点之一,对其未来的发展起到至关重要的作用.总结了国内外近年来聚合物锂离子电池改性P(VDF-HFP);凝胶聚合物电解质的研究成果;重点介绍了共混凝胶聚合物电解质和纳米复合凝胶聚合物电解质的制备方法及其离子导电性;并对P(VDF-HFP)基凝胶聚合物电解质在锂离子电池中的应用做出了展望.     

全固态锂电池用聚合物电解质的研究

用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯作为增塑剂制备了PEO-LiCl_4 聚合物电解质,实验结表明增塑剂不仅阻止了聚氧化乙烯结晶的生长,减小了聚合物的结晶度,降低了玻璃化温度,增加了聚合物分子链段的运动能力,而且促进了聚合物电解质中LiClO_4的电离,增加了聚合物电解质中的载流子数,因此提高了聚合物电解质的电导率.其室温下电导率可达到2X10~(-3)S/cm.讨论了改性聚合物电解质电导率提高的机理,在室温下测试了聚苯胺全固态锂电池的性能.     

胶态电解质锂硫电池电化学性能研究

采用多壁碳纳米管与升华硫在一定条件下合成了一种新型纳米复合材料。用该复合材料作为正极活性物质所制备的锂电池,分别在液态电解质和胶态聚合物电解质中进行了充放电性能比较。结果表明：胶态锂硫电池比液态锂硫电池具有更好的循环性能、更高的比容量和比能量。这种胶态电解质抑制了锂硫电池中单质硫本身和正极活性物质的放电产物多硫化物的溶解。     

新型锂离子聚合物电解质体系的研究

从三个方面即单一离子导体、ＭＥＥＰ系列、ＰＶＡ＋增塑剂,对聚合物电解质体系进行了初步的研究。磺基聚醚（ＳＰＥＯ）与聚氨酯（ＰＵ）接枝可以制得单一离子导体的聚合物电解质,室温电导率达１０－４Ｓ／ｃｍ,Ｎａ＋离子迁移数０．９９;磷氮三烯环侧基梳形聚乙炔骨架电解质,可以消除聚合物的蠕变性,提高机械强度,制成自支撑膜,但电导率较低;ＰＶＡ通过掺杂（ＬｉＣｌＯ４）可以制得Ｌｉ＋离子导电聚合物电解质,经添加增塑剂,可以提高离子电导率,降低玻璃化温度ｔｇ。