无定型锂镧锆氧固态电解质薄膜的制备及其性能

为探究溶胶-凝胶前驱体对锂镧锆氧(LLZO)无定型固态电解质薄膜性能的影响,分别以硝酸盐、金属醇盐为原料,通过多次旋涂和低温退火工艺制备锂离子传导无定型薄膜电解质;采用XRD、TEM、SEM、AFM等物理表征及电化学方法探究电解质薄膜的结构、形貌及电化学性能。结果表明：2种前驱体制备的固态电解质薄膜主要为无定型结构;采用金属醇盐制备的锂镧锆氧薄膜表面更为致密平滑,室温下其锂离子电导率为3.94×10^-7S/cm,而采用硝酸盐前驱体制备的锂镧锆氧薄膜固态电解质的离子电导率仅为9.75×10^-8S/cm,说明以金属醇盐前驱体制备的锂镧锆氧薄膜电解质具有更优的结构和形貌,以及更高的电化学性能。     

聚合物锂离子电池用凝胶电解质的研究进展

综述聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈(PAN)等聚合物材料用作锂离子电池凝胶电解质的特性.PAN体系凝胶电解质的离子电导率一般在10-3S/cm数量级,其锂离子迁移数比PEO体系大,可达到0.5;与PAN基凝胶电解质相比,以PMMA为基的凝胶电解质与锂电极的界面稳定性和循环性能更好,但是机械强度较差;PVDF大分子链上含有很强的推电子基(-CF2),且介电常数较高(ε=8.4),有利于促进锂盐更充分的溶解,增加载流子浓度.提出添加无机纳米粒子的凝胶电解质是目前的研究热点,是凝胶电解质的发展趋势.     

PMMA系聚合物在锂离子电池凝胶电解质领域中的研究进展

综述了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为锂离子电池凝胶电解质的特性及应用情况.PMMA基凝胶电解质与锂金属电极的界面稳定性好,室温离子电导率高达10-3 S/cm数量级,循环充放电性能好;但较差的机械强度限制了其应用,因此常采取共混、涂覆以及共聚等不同方式与其他高聚物、无机纳米粒子、聚烯烃膜乃至非织造膜等结合,制备出复合凝胶电解质使用.指出未来研究趋势是采用静电纺丝技术制备出分层复合聚合物电解质.     

PEI-PEO基全固态电解质的性能

聚氧乙烯(PEO)基全固态复合电解质可作为高能全固态锂电池的电解质膜材料.采用溶液浇铸法,以PEO为基质,LiC1O4为锂盐,聚乙烯亚胺(PEI)和柠檬酸(CA)及无机纳米粉体(NCA)做性能改进剂,制备PEI-PEO-LiC1O4-CA-NCA全固态复合聚合物电解质(SCPE)膜,对其进行X射线衍射(XRD)表征和交...     

论改善电解质成份对铝电解槽节能增产的影响

改善电解质成份对铝电解槽节省电能增加铝产量有较大的影响。本文分析了在电解质中添加锂盐的技术可行性和经济有效性,对锂盐在铝电解生产中的使用效果进行了讨论,指出在电解质中添加锂盐对于电解槽节能增产是一条有利的途径.     

PEO 基聚合物固体电解质的键合性能

为了促进微机电系统封装技术的发展,设计了应用聚氧化乙烯(polyethylene oxide,PEO)作为主体材料,通过掺杂不同的锂盐获得聚合物固体电解质用于阳极键合进行封装.阳极键合对材料的要求主要是具有离子导电性,因此采用X射线小角衍射(small-angle X-ray scattering,SAXS)和傅里叶红外光谱(Fouriex transform infrared radiation spectroscopy,FTIR)对设计的高分子固体电解质的导电机理进行分析.研究结果表明:LiClO4的离解能更小;锂离子的迁移数更多;随着其质量分数的增加,电导率更高;通过键合结果发现,PEO-LiClO4和金属铝键合界面过渡层的产生是两者得以焊合的关键.     

复合凝胶聚合物电解质的制备及电化学性能

以偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物为基体,通过与聚甲基丙烯酸甲酯共混,加入导电盐LiPFs、增塑剂聚乙烯吡咯烷酮,制备了高电导率的复合凝胶聚合物电解质（CGPE）。用红外光谱测试了聚合物电解质膜的结构,用交流阻抗法测试了CGPE的导电性能,用线性扫描伏安法研究了它的电化学稳定性。测试了以CGPE为电解质制备的锂离子电池的充放电性能。结果表明,当聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）质量分数为20％时,CGPE电导率大于10^-3s／cm,在4．65V电化学窗口以下稳定。以磷酸亚铁锂为正极时,在0．1C和0．2C倍率下放电时,聚合物电解质电池的首次放电容量分别为138mAh／g和98．3mAh／g。     

碳基凝胶聚合物电解质双电层电容器的研究

为了克服液体电解液电容器的漏液和安全问题,以活性炭作电极材料,丙烯腈作聚合物单体,分别以碳酸丙烯酯 碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯 碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯 碳酸乙烯酯的混合液作增塑剂,高氯酸锂为支持电解质盐,采用内聚合法制备了PAN基凝胶聚合物电解质双电层电容器(GPE-EDLCs).采用交流阻抗法测量了凝胶聚合物电解质(GPE)的离子电导率.采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法研究了GPE-EDLCs的性能,并与有机电解液双电层电容器(LOE-EDLCs)进行了比较.结果表明,PAN基GPE的电导率在室温下为6.51～8.94 mS·cm-1,PAN基GPE-EDLCs的工作电压为2.5 V,电容器的比容量为43.9～47.4F/g(i=0.5 mA/cm2),能量密度为128.8～148.1 J/g,与LOE-EDLCs性质相近.     

高性能IPN型PEO基复合固体电解质的原位制备与性能研究

将含多个端基双键的丙烯酸酯加入PEO固体电解质的基体,利用紫外光引发原位聚合反应,制备出高性能IPN型PEO基复合固体电解质.该电解质结构均匀,力学性能好,电化学性能突出.利用制得的固体电解质组装的固态锂电池具有良好的循环稳定性、界面相容性.     

聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究

将三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)、碳酸丙烯酯(PC)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPAP)混匀后,采用紫外光固化法制备高分子透明凝胶电解质.其中,LiCF3SO3、PC、PEGDA和DMPAP的加入量是影响凝胶电解质电导率的四个主要因素,各因素分别设置5个水平,采用L25(54)正交设计进行试验,以凝胶电解质的电导率作为考察指标.通过极差分析,得出影响电导率的因素顺序为LiCF3SO3PCPEGDADMPAP,制备试验中LiCF3SO3、PC和PEGDA的最佳质量比为0.3∶3∶1.采用紫外-可见光谱仪、XRD、四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率、结晶程度和电导率进行了表征.结果表明,所制备的凝胶电解质具有较高的可见光透过率和电导率.通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验,测试表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好.     

锂硫电池电解液添加剂的研究进展

锂硫（Li⁃S）电池是一种高性能储能电池,在便携式电子设备、电动汽车等行业广泛应用,被认为是最具发展前景的电池之一。在不增加电池成本的情况下,通过开发不同电解液添加剂的方法,提高锂硫电池的电化学性能。介绍了锂硫电池电解液添加剂的研究进展,以添加剂的不同官能团作为出发点阐述了不同添加剂的作用原理和优缺点。最后对锂硫电池电解液的发展方向进行展望。     

基于可视化分析辅助探究钠离子电池硬碳负极研究进展

钠离子电池因成本低、安全性高等优势，已经成为当前储能领域的研究热点。为了明确钠离子电池硬碳负极的发展历程，解决钠离子电池初始库伦效率低、稳定性差以及高倍率性能差等问题，探索了硬碳中钠离子储存机制；运用CiteSpace可视化分析了钠离子电池的发展沿程，从材料设计、结构调控、功能设计及界面优化3个方面综述了硬碳负极的性能优化策略研究进展，并对现存硬碳储钠机制进行了总结与探讨。最后，对钠离子电池硬碳负极的发展方向进行了展望。     

MOFs及其衍生物在锂硫电池正极中的应用

锂硫电池因高比容量、高能量密度、低成本和环境友好等显著优点，有望成为取代锂离子电池的下一代高比能电池。然而，锂硫电池的实际应用严重受限于电极材料中存在的系列问题，如较低的离子/电子传导性、多硫化物的穿梭效应、充放电中较大的体积变化和锂负极的稳定性等。将硫与各类载体材料结合来提高活性材料的利用率和电池循环稳定性成为当前的研究热点。在已报道的各类载体材料中，具有丰富的孔道和开放活性位点的金属有机框架及其衍生物材料因其优异的结构特点引起了人们的广泛关注。总结了金属有机框架及其衍生物在提高硫正极循环稳定性中的应用进展，并对其在锂硫电池中的发展趋势进行了展望。     

锂离子电池电解液添加剂联用技术

阐述在锂离子电池电解液中将氟代碳酸乙烯酯（FEC）和四氟硼酸锂（LiBF4）两种添加剂联合使用,通过电解液的物理指标测试、电池在高温条件下的充放电及循环性能的测试,重点研究了组合添加剂与锂离子电池性能的关系,以及对SEI膜形成与稳定的影响.结果表明,使用复合添加剂有明显的优势,同时将FEC和LiBF4作为锂离子电池电解液的添加剂,可利用添加剂间的协同作用来改善锂离子电池的高温性能.     

钠离子电池正极材料研究进展

面对化石燃料日益枯竭、锂资源短缺等问题,钠离子电池以资源丰富、理论成本低、快充性能好、低温性能优异等优势被认为是发展新能源、大规模储能和低速电动交通工具中具有较大潜力的二次电池。钠离子电池正极材料是影响电池能量密度、循环性能、倍率性能等参数的重要因素之一,钠离子电池正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子类化合物、普鲁士蓝类化合物和有机类化合物。总结并介绍了钠离子正极材料,概括了钠离子电池的优劣势,分析了各类正极材料的自身特性和研究方向,对钠离子电池正极材料的发展方向进行了展望。     

钛酸锂作为锂离子电池负极材料的改性进展

钛酸锂因零应变特性已成为性能优异的锂离子电池负极材料,但导电性差和锂离子扩散率低等问题限制了其广泛应用.在介绍钛酸锂主要制备方法的基础上综述了国内外对于该材料作为锂离子电池负极材料的改性方法,包括体相内的金属离子掺杂、碳包覆和氮化处理等表面改性手段以及材料粒子的大小和形貌控制等.除了体相内锂位的掺杂对材料性能提升不明显外,导电层包覆和颗粒纳米化对材料性能都有较大的提高,因此对于钛酸锂体相内氧位或锂位的掺杂是比较有价值的研究方向.要同时提高材料的离子导电率和电子导电率必须从多个方面综合考虑和设计.     

废旧锂电池中有价金属的湿法回收技术研究进展

废旧锂电池的回收及再利用技术是电子废弃物资源化领域的研究热点之一。废旧锂离子电池回收过程中最主要的部分是回收锂电池内有价金属离子,目前主要采用的技术为湿法冶金技术。根据废旧锂电池的结构、组成及回收工艺特点,分析比较了多种回收工艺的优缺点,讨论了国内外锂电池回收技术的发展方向,为废旧锂离子电池回收工艺优化提供了有价值的参考。     

多孔多并苯模压复合电极及其电化学性能研究

研究确定了模压复合多孔多并苯电极(MCPPA)制备的工艺参数,并对以在最佳工艺条件下制备的 MCPPA及Li为对电极、1 mol/L LiClO4的四氢呋喃(THE)溶液或碳酸丙烯酯(PC)溶液为电解液组成的n—或p —型电池的电化学性能进行了研究．结果表明MCPPA电极强度高、导电性好、比表面积大;装配的电池具有 很高的比容量、比能量,n—型电池的比容量、比能量可分别达到570Ah/kg、612 Wh/kg;p-型电池的比容量、 比能量可分别达到1100Ah/kg、1260 Wh/kg;温度特性研究证明温度对电池放电性能有较大影响．     

锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究进展

从制备性能、改性和安全性能3个方面,论述了锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究现状,指出了其产业化所面临的问题,并给出了相应的对策.     

锂离子电池负极材料的研究现状及研究方向

在简要介绍锂离子电池的工作原理的基础上,对锂离子电池负极材料的研究现状进行分析,比较各种负极材料的优缺点,并对未来的研究方向进行展望,指出对各类锂离子电池负极材料,应该结合其优缺点,有针对性和侧重点地单独研发,如开发高容量型合金负极、高功率/高安全型钛酸锂负极以及低成本型金属氧化物负极材料。