锂硫电池研究最新发展及面临的挑战

以金属锂为负极,硫为正极的锂硫二次电池的能量密度高达2 600 Wh/kg,仅次于锂-空气二次电池,成为电动汽车及电站储能电池的研究热点。由于液态电解质溶解大量的放电产物聚硫化锂等因素,导致锂硫电池的容量衰减快、循环寿命短及自放电率大,这也是目前锂硫电池难以商业化的主要问题。围绕硫多孔碳复合材料、电解液添加剂及离子交换隔膜等,综述国内外最新研究进展,以期得到研究思路。     

锂硫电池关键材料表面改性研究进展

随着现代社会对高能量密度二次电池的需求越来越高,传统锂离子电池已不能满足生产生活的需要。锂硫电池具有很高的比容量和能量密度,拥有广阔的发展前景。但是锂硫电池存在充放电时较大的体积胀缩、穿梭效应、锂枝晶等问题制约了其发展和应用。从利用包覆法改进锂硫电池性能的角度出发,综述了近年来锂硫电池正极包覆改性、负极表面稳定化和隔膜表面涂层改性的研究成果,分析了表面改性的作用和优缺点;展望了锂硫电池的研究方向和未来产业化的前景。     

锂二次电池及特点

可充电的锂二次电池中,有钒锂二次电池、锰锂二次电池和铌理二次电池。无论哪种都是用锂铝合金作负极,采用有机电解质的电池。锂二次电池,均为硬币形的,但各种电池的额定电     

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.     

锂-二氧化锰电池的研究现状及展望

锂-二氧化锰电池以优异的性能、低廉的价格在民品市场中得到广泛的应用。详细阐述了锂锰电池正极材料、锂盐电解质、隔膜等重要组成部分的研究进展。对国内外锂锰一次电池的研究现状进行了综述,并对未来锂锰一次电池的研究方向作出了展望。     

钮扣式锂/聚苯胺二次电池的研制

用聚苯胺正极,锂箔负极,微孔聚丙烯隔膜和LiBF_4/碳酸丙烯酯—乙二醇二甲醚电解质溶液制造了钮扣式二次电池.聚苯胺是用含有苯胺的水溶液和非水溶液恒电流或恒电位电解合成的.报道了循环伏安曲线、充放电曲线、充放电循环和开路贮存性能等测试结果.     

不同隔膜对锂离子电池性能的影响

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响.结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系.随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差.随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、-20℃放电性能变好.此外,同样厚度下,干法隔膜电池ACR/DCR偏小、自放电略大、-20℃放电性能略差.     

锂二次电池水性粘合剂研究进展

粘合剂是锂二次电池重要的辅助材料之一,其性能直接影响电池的比容量、倍率和循环性能。水性粘结剂是近年来化学电源界关注的一个热点,将水性粘合剂引入到锂二次电池的电极片涂布工艺中,可以使电池制备过程绿色化,并降低生产成本。介绍了水性粘合剂作为锂二次电池的优缺点,重点从粘结原理和实际应用效果对不同类型的粘合剂在不同电池体系中应用的研究进展进行了综述,并对锂二次电池用水性粘合剂材料的研究前景进行了展望。     

锂硫二次电池相关材料的研究进展

锂硫二次电池因其具有高比能量、成本低、环境友好等优点,有望成为新型锂电池研究热点之一。综述了锂硫电池正极材料的发展现状;介绍了电解液和粘结剂对锂硫电池电化学性能的影响;分析了影响锂硫电池循环性能的主要因素;简述了锂硫电池今后发展的方向。     

美国最新非水电池系列专利精选

二次电池薄片电极制法(Ricoh Co.),U.S.P.4948685.1990.8.14 电极为粗糙的A1片,镀有聚苯胺层,适用于可充电池,特别是锂或锂合金聚合固体电解质电池。可充性改善的二次电池(Sanyo),Re.P.33306(Re.of U.S.P.4615959),1990.8.21     

聚合物电解质在锂二次电池巾的应用+

采用聚合物电解质能够有效地提高锂二次电池性能。良好电导率、高锂离子迁移数、宽电化学窗口是聚合物电解质应用于锂二次电池中的关键。在此基础上讨论了各类聚合物电解质的电化学性能和应用范围。     

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。     

锂离子电池锡基负极材料研究概况

综述了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。锡基负极材料可分为氧化物、复合氧化物、合金 3类。材料的合成方法不同 ,结构与性能也不一样 ,但其储锂机理都为合金机理。电解质溶液在电极表面有SEI膜生成。选择合适的电压循环区间 ,可以提高材料的循环性能。锡合金则是最有希望进入商业化市场的锡基负极材料 ,其中锡与锂可逆形成合金 ,另一不与锂反应的金属作为导电基体与框架 ,容纳合金以改善循环性能。     

提高锂(金属)蓄电池循环寿命的研究

研究了采用复合SnxSi1-xO2隔膜的金属锂蓄电池的安全性和循环性。通过固相反应合成复合材料SnxSi1-xO2膜,并以聚合物膜为基体利用涂布技术制备复合,电化学测试表明此复合膜能够细化晶粒、抑制枝晶生长和均化锂电极表面。用此膜的LiMn2O4/Li电池表现出良好的循环性和较高的容量。SEM照片显示出使用复合隔膜电池的锂电极被有效均化。     

锂硫聚合物二次电池可行性研究

锂硫聚合物二次电池不仅比能量高、成本低,而且具有良好的高温特性。介绍了复合型纳米硫正极材料、纳米储锂合金负极材料和用原位合成工艺掺入纳米二氧化硅的凝胶型聚合物电解质研制方面取得的突破性进展;所研制的复合型纳米硫正极材料,与凝胶电解质及锂金属负极配合制成扣式实验电池进行测试,重量比能量已达到700m Ah/g;采用微乳液新工艺合成的C uSn纳米合金重量比能量已经突破300m Ah/g,而石墨与金属的合金容量可达500m Ah/g以上;原位合成的纳米二氧化硅有效地降低了聚合物凝胶电解质的内阻。再用3～5年时间,可望制出以纳米锂合金为负极、纯固态聚合物为电解质和纳米硫复合材料为正极的高比能量电池。新型电池还可应用于电动汽车和各种军事用途。     

纳米SiO2表面基团对复合聚合物电解质性质的影响

采用不同表面化学状态的纳米SiO2,制备了聚环氧乙烷[Poly(ethyleneoxide),PEO]基复合聚合物电解质(Compositepolymerelectrolytes,CPE),通过DSC技术和FTIR光谱研究了纳米填料对聚合物体系体相成分的影响,并对其离子电导率、锂离子迁移数、电化学稳定性等电化学性质进行了表征。结果表明,纳米填料的表面化学状态对CPE的影响很大,亲水性的SiO2对CPE的相组成几乎没有改变效果,但疏水性的SiO2明显降低了聚合物体系的晶相成分。电化学测试结果显示,采用表面烷基化的SiO2制备成的CPE比采用亲水性SiO2的CPE显出更高的离子电导率、锂离子迁移数和更宽的电化学稳定窗口,揭示了体系的相组成和PEO/SiO2相界层是影响CPE内离子传输的两个重要因素。     

锂离子电池聚合物复合电解质研究介绍

本文介绍了固体粒子/聚合物复合电解质的研究情况，着重研究了固体粒子的加入对电解质性能的改善作用，并探讨了复合电解质的导电机理。     

二次锂电池最新进展——中国科学院院士查全性教授访谈录

本文详细介绍了第七届国际锂电池会议(美国波士顿)的主要内容:二次锂离子电池和聚合物电解质二次锂电池的最新研制成果。     

聚乙烯醇/硅酸镁锂碱性电池隔膜制备及表征

用溶液浇铸法制备含有聚乙烯醇(PVA)/硅酸镁锂(MLS)的有机无机复合碱性电池隔膜。采用扫描电镜、交流阻抗技术研究(PVA)/MLS复合隔膜的特性。在室温时(23℃),PVA/MLS复合隔膜离子电导率最高可达4.6×10-2S/cm。以PVA/MLS复合隔膜为隔膜组装氢镍电池,当以1倍率充放电时,在1.10～1.25 V有放电平台出现,电池经过300个循环后,放电效率仍然有91%,表明聚PVA/MLS复合隔膜的电化学性能很稳定。     

新型锂蓄电池正极含硫复合材料的研究

采用聚丙烯腈与单质硫在一定条件下合成了一种新型含硫复合材料。用该材料作为活性物质制备的锂蓄电池正极具有高的质量比容量和良好的循环性能。还通过对该复合材料的结构表征初步推测,该复合材料含有硫醇基,由硫-硫键断裂和键合实现能量释放与存储。