低硫石油焦锂离子电池负极材料的电化学性能研究

低硫石油焦用于生产锂离子电池负极材料是提高其附加值和节约资源的一个重要途径.本研究将普通石油焦经过碳化和石墨化制备出人造石墨,并将其电化学性能与针状焦进行了系统性地对比,探索其作为锂电负极材料的应用性.结果表明:仅碳化后的样品由于首次库伦效率不高(73.41％)、250次循环稳定容量偏低[202.2(mA·h)/g],...     

浅议石油焦对锂电池负极材料发展的重要作用

石墨化碳负极材料广泛应用于锂电池,其中人造石墨负极材料由于具有突出的倍率性能、循环性能等电化学性能,增长迅猛,占比稳定至80%左右。随着新能源行业的快速发展,锂电池负极材料爆发性增长,预计2025年负极材料需求量约3 Mt,对原料石油焦和针状焦的需求将超过4 Mt。通过分析石墨化碳负极材料的性能特点、原料供需矛盾,提出产业链上下游合作思路,研究石油焦性能结构与负极材料电性能效果之间的内在关系,加快实现中硫焦在负极材料中的应用,保障负极材料生产原料的供应链安全。     

锂离子电池用硅-石墨/炭复合负极材料的电化学性能研究（英文）

以纳米硅、石墨和马铃薯淀粉为原料制备硅-石墨/炭复合负极材料,探讨复合材料的制备工艺对其电化学性能的影响,并采用扫描电镜和X-射线衍射法对材料的颗粒形貌和微晶结构进行表征。研究表明:当复合材料中m(Si)/m(graphite)为1∶4,球磨时间为10 h时,复合材料经20次循环后其可逆容量仍为466 mA·h/g,显示出良好的电化学性能,进一步分析表明纳米硅和石墨均对复合材料的可逆容量做出贡献,而且复合材料中含量较高的石墨的颗粒形貌和微晶结构对其电化学性能起关键性作用。     

纳米硅碳/石墨复合负极材料的制备及其电化学性能研究

以机械球磨法和化学气相沉积法制备的纳米硅为原料,通过喷雾干燥法制备了人造石墨@纳米硅@无定形碳材料,探究不同制备工艺的纳米硅对包覆效果的影响。结果表明,气相沉积法制备的球形硅颗粒包覆效果更好,材料的电化学性能更优,在0.1C倍率下循环150周,比容量维持在678.7 mAh·g^-1。     

硅基负极材料研究开发与产业化进展

硅基负极材料比容量是石墨和钛酸锂的理论比容量的10倍,电位比相应的石墨材料高0.15V,是可替代石墨的新型负极材料。硅基负极材料存在的应用问题是体积膨胀效应,解决办法是纳米化和做成复合材料。日立麦克赛尔和三井金属已经工业化生产这种负极材料。     

天然石墨锂离子电池负极材料和循环性能研究

研究了两种提纯天然石墨的方法：热的浓ＮａＯＨ溶液和浓ＨＮＯ３溶液处理。并研究测试了这两类样品及核纯石墨的循环性能,结果表明,经过处理后的天然石墨的循环性能得到很大提高,因此提高天然石墨的纯度可能是提高天然石墨循环性能的重要因素之一。     

海藻酸钠水性粘结剂对石墨负极电化学性能的影响

应用循环伏安、恒电流充放电等电化学方法以及利用扫描电镜对循环后的电极进行分析,研究海藻酸钠水性粘结剂对石墨负极电化学嵌脱锂性质行为的影响。结果表明,海藻酸钠对石墨电极的初始充放电容量、库仑效率、倍率充放电性质以及电化学循环性能均有一定的影响。水性粘结剂对改善石墨电极的嵌脱锂循环方面具有较大的发展前景。     

锌负极材料手性多孔磷酸锌钠的 制备及其电化学性能研究

采用固相法制备手性磷酸锌钠,通过XRD和TEM对所制样品做了表征。结果表明,产物属六方晶系P6122空间群,且具有多孔结构。电化学方法测试表明,手性多孔磷酸锌钠具有良好的电化学反应活性,多次循环后氧化还原峰基本重合,其放电中值电压随着循环次数的增加而提高,经过100次充放电循环其比容量稳定在 170 mA·h/g左右。其良好的电化学稳定性主要得益于磷酸锌钠的多孔结构,提高了电极反应的有效面积,降低了电极极化。     

以豆腐渣为模板制备的CuO作为锂离子电池负极材料及电化学性能的研究

利用豆腐渣为模板,经煅烧处理后获得片层状的CuO产物,采用X射线衍射仪对样品进行物相分析,采用光电子能谱仪测定样品表面的元素成分。然后通过恒流充放电实验检测CuO的电化学性能,100次循环后充放电容量依然可高达520m Ah/g,均为一般商业碳电极材料的1.4倍,展现出了良好的循环寿命。以植物为模板制备的CuO产物能够有效地抑制充放电过程中的体积膨胀现象,减少粉化现象,具有优异的电化学性能,循环性能得到了很大改善,在锂离子电池负极材料领域中具有广阔的应用前景。     

锂离子电池石墨负极材料的改性研究进展

石墨类碳负极材料作为电化学嵌锂宿主材料的研究一直是锂离子电池负极材料研究的重点。本文简述了石墨作为锂离子电池负极材料的结构,分析了石墨作为负极材料的优缺点,综述了石墨负极材料的改性方法及其研究进展,指出了石墨改性的发展方向。通过改性处理可以提高可逆比容量和首次库仑效率,改善其倍率性能和循环稳定性,有效改善石墨电极的综合电化学性能。     

锂离子电池负极材料的研究现状

按照储锂机理来分,锂离子负极材料可以分为嵌入型、合金型和转化型三种类型。嵌入型负极材料具有安全环保低成本等优点,合金型负极材料容量和倍率性能更优,但是循环性能差,而转化型负极材料最近研究较少。     

颗粒状钼酸镍负极材料的制备及其电化学性能

为了获得高性能锂离子电池负极材料,以NiCl2?6H2O和乙酰丙酮钼为原料,通过溶剂热法和高温热处理成功合成了颗粒状NiMoO4,将其用于锂离子电池负极材料.采用XRD、SEM、TEM、Raman、BET技术对NiMoO4进行了结构和形貌表征.结果表明,在0.1 A/g电流密度下循环250圈后,比容量高达829 mA·...     

锂离子电池锡/碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

以二氧化锡和导电碳(Super P)为原料,通过高能球磨,采用高温固相法制得锡/碳复合材料作为锂离子电池负极材料。用XRD、SEM进行表征,并进行有关电化学性能测试,首次放电比容量高达566.4 mAh.g-1,循环性能得到了较大改善。     

锂离子电池二硫化钼基负极材料研究进展

锂离子电池以其便携、无记忆效应、循环寿命长等特点广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。负极材料的改进是制备新型高性能锂离子电池的重要环节。具有类石墨烯结构的二硫化钼是极具发展潜力的锂离子电池用负极材料。但纯二硫化钼导电性差、充放电过程中体积膨胀率高,导致其可逆容量低、容量保持率差。复合化与纳米化是解决上述问题的有效途径。综述了近年来用于锂离子电池负极材料的二硫化钼基复合材料研究进展,重点介绍了二硫化钼/碳和二硫化钼/过渡金属化合物体系的形貌特征、比容量、循环稳定性等,并对二硫化钼基负极材料的发展趋势进行了展望。     

高硫石油焦基活性炭的制备及其在二次电池负极材料中的应用

以我国产量较大的山东淄博高硫石油焦为原料,利用KOH活化法,于800℃下通过改变碱焦质量比(质量比为1∶1,2∶1,3∶1,4∶1)制备得到不同比表面积的高硫石油焦基活性炭(AC-PC-X),利用比表面积分析仪对其孔结构进行了分析,并进一步利用水热法担载Mn₃O₄制备得到AC-PC-X/Mn₃O₄复合材料,分别将AC-PC-X/Mn₃O₄和高硫石油焦基活性炭作为二次电池负极材料分别应用于锂离子电池和钾离子电池中,利用JSM-7001F型热场发射扫描电子显微镜和JEM-2100F型场发射透射电子显微镜观察了负极材料的微观形貌,以及利用LAND CT2001A型电池测试系统和CHI660D型电化学工作站考察了负极材料的性能。结果表明:不同碱焦质量比条件下制备得到的高硫石油焦基活性炭均以微孔结构为主,比表面积随碱焦质量比的增加而增大;碱焦质量比为3∶1时制备得到的高硫石油焦基活性炭(AC-PC-3,比表面积为996m²/g)表现出最佳的长期循环稳定性,比表面积过大或过小的高硫石油焦基活性炭的电化学稳定性均不如ACPC-3的电化学稳定性。在锂离子电池中,AC-PC-3/Mn₃O₄在初始循环中的比容量为907mAh/g,但其循环容量衰减较慢,120次充/放电循环后其稳定比容量为400mAh/g;在钾离子电池中,ACPC-3在500次循环后比容量几乎没有衰减,稳定在95mAh/g。     

钛基复合材料用于钠离子电池负极的长循环性能研究

钠离子电池（SIBs）是一种可替代锂离子电池的绿色清洁能源。由于TiO₂具有化学稳定性好和廉价易得的优点,被作为一种优异的插入式负极材料广泛应用于钠离子电池。通过溶胶-凝胶法合成TiO₂@MWCNTs纳米复合材料,并利用X射线衍射、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对复合材料的晶体结构和形貌进行表征。以TiO₂@MWCNTs纳米材料为负极组装钠离子电池,并对其电化学性能进行测试。在0.1 A/g电流密度下,该电池的初始放电容量可达477 mA·h/g,在循环1 000圈以后,放电容量仍然可以保持在181 mA·h/g,呈现出优异的长循环性能。     

人造石墨用于锂离子电池负极材料的性能分析评价

本文采用自制负极材料焦,对比国内外主要锂离子电池负极材料厂家所用焦炭,通过破碎、球磨、煅烧、石墨化等工艺制成人造石墨材料.从表面形貌、粒度分布、比表面积、石墨化度、首次库伦效率、首次充放电比容量等指标进行分析评价.     

新能源汽车电池负极材料的制备与性能研究

采用原位合成法制备了镍-氧化镍/多孔碳纳米片（Ni-NiO/PCNs）负极材料,对比分析了氯化钠模板、退火温度和退火时间对负极材料物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明,Ni/PCNs、Ni-NiO/C和Ni-NiO/PCNs负极材料都主要含有镍和无定型C相,且后2种负极材料还含有氧化镍相;300 ℃/4 h为Ni-NiO/PCNs负极材料适宜的退火工艺,此时Ni-NiO/PCNs负极材料中Ni-NiO粒子分散性较好且保持着三维片层结构,平均尺寸约为27 nm,Ni-NiO实现了对无定型C的包裹;退火时间过长（6 h）会使得镍粒子过氧化且发生团聚,而温度过高（400 ℃）会使得粒子以团聚为主,三维片层状结构消失。电流密度为1 A/g、循环5 000圈后Ni-NiO/PCNs负极材料的放电比容量为235 mA·h/g,此时的放电比容量约为首圈放电比容量的83.93%;Ni-NiO/C和Ni/PCNs负极材料在充放电循环过程中以及循环5 000圈后的放电比容量和容量保持率都明显低于Ni-NiO/PCNs负极材料,Ni-NiO/PCNs负极材料具有更好的循环稳定性,这主要与其具有独特的多孔三维片层结构有关。     

锂离子电池NiO-Co复合负极材料的研究

采用控制沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在空气氛中、400℃下煅烧2h,得到NiO材料。采用化学还原法,在NiO中掺杂Co,制得NiO-Co复合材料。通过XRD、SEM、充放电测试、循环伏安法和交流阻抗实验对其结构、形貌和性能进行表征,探讨了嵌脱锂行为。结果表明,掺杂Co后电极电导率增大,在充电过程中促进部分SEI膜的分解,因而循环性能明显得到提高;循环30次后,NiO-Co复合材料的可逆比容量仍有550mAh/g,容量保持率为87.4%,明显高于纯NiO材料(343mAh/g和49.1%)。