MCMB粒度及分布对锂离子蓄电池性能的影响

中间相碳球微珠（ＭＣＭＢ）是一种常用的锂离子蓄电池负极材料。文中就其粒度及其分布对电池性能的影响加以研究讨论。将ＭＣＭＢ按粒度与分布分成五组,按相同工艺制成ＩＣＲ１８６５０ 电池,测试电池初容量效率和循环寿命,结果表明：粒度及分布由小到大,初放效率由８６％ 升高到９１％ ;合理的粒度分布有利于提高电池的循环寿命,颗粒度Ｄ５０ 在２０ μｍ ,且分布呈偏心正态分布,电池有较好的初放容量及较长的循环寿命     

锂离子蓄电池用天然石墨负极材料

报道了一种高性能锂离子蓄电池用球型天然石墨负极材料,这种材料由天然石墨经球型化处理和化学气相包覆得到.研究了包覆过程中热处理温度、碳包覆量对材料电化学性能的影响.优化条件下得到的碳包覆天然石墨材料首次充放电效率达到92%,可逆比容量为330 mAh/g,50次循环容量维持率为98%.     

国产石墨作为锂离子蓄电池负极材料的性能

主要研究了典型国产石墨的排列结构和直接作为锂离子蓄电池负极材料的电化学性能。结果表明不同的石墨产品 ,其排列结构和电化学性能存在较大差异。并且直接用于锂离子蓄电池负极材料还存在着容量和效率偏低 ,松装和振实密度小 ,循环不是很理想的问题 ,需要对其进行有效的改性处理 ,以满足电池性能和工艺要求。通过对国产石墨进一步包覆处理后 ,其物理性能和电化学性能都得到了明显的改善     

锂离子蓄电池负极材料石墨的改性与性能研究

采用机械球磨方法制备出锂离子蓄电池用石墨∕SnO改性负极材料。研究了不同SnO含量对材料结构及电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性产物的结构特性进行表征,并测试它们的电化学性能。XRD测试分析表明:改性产物保持了石墨的主体结构。电性能测试结果表明:适量的SnO有利于提高石墨材料的比容量,当SnO的加入量为16%(质量分数)时,改性石墨显示出较优的电化学性能,比容量从纯石墨的332mAh·g-1提高到696mAh·g-1,20周期循环容量下降14%,循环性能优于纯SnO(20周期循环容量下降68%)。由此可见以高电导率的石墨为基质,通过添加一定量的SnO对石墨进行改性,使其在石墨基质中形成高度弥散的SnO,SnO首次分解反应产生的Li2O阻止了Sn形成聚集体,改善了石墨或SnO单独作为电极材料时的性能。     

粒度对石墨材料电化学性能的影响

采用沉降法分离高纯度的微粉石墨，得到不同粒度分布的石墨负极材料。采用微电极循环伏安法和恒电流充放电法比较研究了不同粒度石墨样品的电化学性能。结果发现，小颗粒石墨材料的可逆容量和不可逆容量都大于大粒度石墨；在大电流下，大粒度的石墨电极的电化学性能偏差。     

改性石墨用作锂离子蓄电池负极

通过浸渍的方法在天然鳞片石墨的表面包覆上不同厚度的酚醛树脂 ,然后在N2 保护下于 10 0 0℃炭化 1h制得改性石墨材料 ,应用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线衍射分析仪 (XRD)及恒电流充放电等技术研究所得改性石墨材料的表面物理形态、微晶结构及在不同电流密度下的充放电性能。结果表明包覆在石墨表面的具有无定形结构的酚醛树脂炭能够有效阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落 ,从而提高了石墨材料的循环稳定性 ,即使在大电流情况下仍然保持了良好的充放电性能。     

改性石墨用作锂离子蓄电池负极材料

由于石墨作为负极材料的改性方法多种多样,所以重点探讨了什么样的方法更有效更可行。在论述各类改性方法的基础上,分析了其改性的内在原因,指出每种方法的不足之处;阐述了从中得到的一些启示;讨论了石墨选材对改性效果的影响;在对比所述各种方法后,认为掺杂或共改性是相对更好的改性途径。     

树脂复合对天然石墨电化学性能的影响

在球形石墨上采用氧化—浸渍—固化—炭化的方法沉积一层酚醛树脂热解炭,制备成包覆石墨,对包覆石墨电化学性能进行了研究。通过对不同包覆量的复合材料的表观形貌、结构及其电化学性能的研究,对比包覆氧化石墨和未氧化石墨的电化学性能,得到结论:树脂炭对于氧化后的球形石墨具有较好的包覆作用,提高了球形石墨的球形度,有利于锂离子的嵌入/脱出,改善了电化学性能。     

电解液添加剂对锂离子蓄电池循环性能的影响

为了改善锂离子蓄电池的循环性能 ,在EC/DEC/1.0mol/LLiClO4 电解液体系中加入微量添加剂苯甲醚。以Li金属和改性石墨为电极材料 ,循环性能测试结果表明 ,苯甲醚的加入 ,使电池的可逆比容量和充放电效率均得到提高 ,且可逆比容量的衰减速度减慢。用FTIR对首次离子嵌入过程结束后的石墨电极表面SEI(SolidElectrolyteInterface)进行组成分析 ,发现加入苯甲醚后 ,电极表面SEI中的RCO3Li含量明显减少 ,但Li2 CO3 基本不变 ,并发现有新的产物CH3OLi生成。根据以上分析结果 ,提出了苯甲醚对锂离子电池循环性能的影响机理 :在Li+嵌入石墨电极的初次过程中 ,苯甲醚和EC、DEC的还原分解产物RCO3Li发生基团交换反应 ,生成CH3OLi ,该产物能有效提高石墨电极表面SEI的稳定性 ,减少锂离子嵌入石墨过程中引起的溶剂分子共嵌入 ,从而改善电池的循环性能。     

粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响

对比研究了水性粘结剂和PVDF粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响。对使用两种不同粘结剂电池的化成厚度、内阻、循环性能、电压平台以及耐恒流过充电性能等进行了测试分析。实验表明,采用水性粘结剂的电池充电膨胀厚度和充电态内阻较小、耐3C5A倍率恒流过充电性能好;以PVDF为粘结剂的电池循环性能和3.6V电压平台率较好,第300周循环容量保持率为91%、3.6V电压平台率为85%。     

Surface-modified graphite for improving electrochemical performance of Li-ion battery anode material

The graphite materials have been used as negative electrodes in commercial Li-ion batteries for many years. In order to avoid the exfoliation of graphite sheet in the PC-based electrolyte system, it is necessary to make the surface modification on the graphite material. In this study, the electrochemical behavior of carbon-coated graphite in PC-based electrolyte was investigated by charge and discharge cycling process. The carbon-coated graphite can increase the reversible from 366 mA/g to 399mAh/g and improve cycle ability in the PC-based electrolyte system. So the carbon-coated graphite can become the promising high-capacity anode materials of Li-ion battery.     

锂离子电池陈化条件对电池性能的影响

考察了不同锂离子电池注液后不同陈化时间及不同陈化温度对其电化学性能的影响,并通过正交实验优化了最佳陈化条件,研究表明,45℃陈化16h为最佳陈化条件,500次循环后电池容量保持在92．38％。在该条件下,不仅可以优化锂离子电池的电化学性能,还可以缩短工序时间。     

表面镀膜对锂离子电池石墨负极电化学性能的影响

为了提高锂离子电池石墨负极的电化学性能,采用镀膜法对极片进行表面处理。结果表明:镀层TiN的存在减少了电极在首次充放电过程中形成的SEI膜的量,从而减少了活性物质和电解液的损失,提高了电池的充放电容量10%左右;TiN与SEI膜在电极表面共同形成的钝化膜要优于单纯的SEI膜,前者更有利于电池可逆容量和充放电效率的提高。     

包覆天然石墨作锂离子电池负极材料的研究

X衍射和电镜扫描显示通过沥青包覆天然鳞片石墨能在天然鳞片石墨表面包覆了一层完整和均匀的膜。天然石墨经沥青包覆改性后，不可逆容量损失从125．2mAh／g减少到32．5mAh／g；初始库仑效率达到93％；比容量从290．8mAh／g提高到365．3mAh／g；100次循环后的容量保持率从55．4％提高到93．86％。电化学性能显示沥青包覆石墨材料的最佳烧结温度为850℃，沥青最佳含量为11％wt。     

杂质对天然石墨电化学嵌/脱锂性能的影响

利用恒电流充放电、循环伏安等测试方法,研究了Fe、Si、Al的氧化物杂质对天然石墨嵌/脱锂性能的影响。实验结果显示,如SiO2之类的"惰性"杂质只影响材料的比容量,而诸如Fe2O3之类的"活性"杂质除了会降低锂离子电池的比容量外,还会消耗正极材料中的锂,造成电池的循环寿命缩短;但有的"活性"杂质能改善电池的大电流充放电性能。     

导电剂分布状态对锂离子电池性能的影响

通过添加表面活性剂KD-1,制备了均匀分布有Super-P炭黑/气相生长碳纤维(VGCF-H)复合导电剂的电极。导电剂的均匀分布可提高锂离子电池的循环性能和倍率性能。正极活性物质为尖晶石LiMn2O4的电池,以1.0C在3.30～4.35 V循环100次的容量保持率为94.5%;以0.2C充电、不同电流放电循环,第4次循环的2.0C放电比容量为0.2C时的70.3%。     

电动汽车用聚合物锂离子蓄电池充放电性能

对200Ah聚合物锂离子蓄电池单体进行了充放电特性试验和分析,得到了聚合物锂离子蓄电池在不同电流下的电压特性、容量特性、温升特性和内阻特性。试验结果表明:研究的聚合物锂离子蓄电池内阻小,库伦效率高,质量比能量高达190Wh/kg,接近美国先进电池联合会(USABC)长期指标要求的200Wh/kg,在电动汽车上的应用前景广阔。     

锂离子动力电池性能研究

介绍了额定容量为10Ah的锂离子动力电池的制备方法,评价了电池的充放电性能、过充电性能及电池一致性等。实验表明,电池的能量密度超过165Wh/kg;0.5C倍率充放电循环500次后电池容量仍为初始容量的90%;-10℃及-20℃时电池放电容量分别为初始容量的75%及70%;电池的过充电性能需进一步改进,过充电压只能达到5.0V;0.1C、0.2C、0.5C和0.8C倍率放电,工作电压平台均超过3.6V,电压差小于0.08V;电池表现出良好的一致性,达到锂离子动力电池的性能指标。     

锂离子电池石墨负极材料的改性方法

从石墨改性的本质出发,综述了锂离子电池石墨负极材料的改性方法:包覆法、表面修饰法、添加金属纤维法、机械研磨法、超细微化和纳米化法。通过改性处理,可有效降低石墨电极的不可逆容量,从而使可逆容量和库仑效率较大程度提高。