LiCoO2正极材料的制备及其应用研究

介绍了锂离子电池正极活性材料LiCoO2的国产化中试批量制备工作、电极材料性能及其在锂离子电池上应用研究的情况.研制的LiCoO2正极材料具有容量高、循环寿命长及其安全性好等特点.     

锂离子电池正极材料的研究进展

综述了国内外锂离子电池正极材料的研究现状。对LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4和Li1 xV3O8类正极材料的结构、化学性能及制备方法进行了阐述。     

锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展

综述了锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展.侧重介绍了利用单质硫对聚合物进行加热硫化,制备具有电化学活性的导电高分子锂离子电池正极材料的方法.所制备的材料具有较高的比容量(超过600mAh/g),且循环性能优良.聚合物硫化是制备低成本锂离子电池有机正极材料的有效方法.     

LiCoO2过充性能的研究

为了使锂离子蓄电池大型化之后依然保持良好的过充性能,研究了正极材料LiCoO2的不同物理性质对过充性能的影响。结果表明,以5C电流对电池进行充电,充至10V的过程中,造成电池发生爆炸的过充电量只与正极材料的质量大小有关而与负极材料的质量大小无关;LiOH为锂源、合成产物平均粒径为10～11mm、pH≤7的正极材料LiCoO2,其过充性能优良。由此可知,生产LiCoO2材料时,通过控制正极材料LiCoO2的平均粒径和pH值可以改善锂离子蓄电池的过充性能。     

磁控溅射在锂离子电池正极中应用的进展

综述了磁控溅射技术应用于薄膜锂离子电池正极材料制备与掺杂改性的研究进展.分别讨论了LiCoO2、V2O5、LiMn2O4、LiNiO2及其掺杂物等薄膜正极的制备与改性及所得电极材料的电化学性能,并对研究方向做了简单的评述.     

锂离子电池正极材料表面包覆的进展

综述了常见的金属氧化物、磷酸盐、碳和聚合物表面包覆改性锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4等的研究现状。在已研究过的表面包覆物中,导电聚合物因不但具有嵌锂功能,还能增强材料表面的导电性而备受关注。     

中间相炭微球-LiCoO2锂离子蓄电池性能研究

通过对AA型中间相炭微球(MCMB)- LiCoO2锂离子蓄电池及以MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子蓄电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合双电极模拟电池的交流阻抗实验,研究了MCMB- LiCoO2锂离子蓄电池的性能及其容量衰减的原因。结果表明:在室温条件下,电池的1 C放电容量达600 mAh,并具有较好的循环性能和倍率特性。电池的倍率特性和容量衰减主要受正极控制。     

锂离子电池电极材料加工中的粉体技术

介绍了锂离子电池电极材料加工中的粉体技术,讨论了不同电极材料在锂离子电池中的应用,详细论述了正极材料LiCoO2和负极材料天然石墨的粒径以及负极材料的形状对锂离子电池性能的影响.锂离子电池的充放电容量随着LiCoO2和天然石墨粒径的减小而增加,天然石墨的球形化处理能提高负极的填充密度,进一步提高锂离子电池的体积比容量和循环性能;此外,适当的碾压工艺以及多种电极材料的混合使用也能提高锂离子电池的性能.     

改性对PVDF-HFP聚合物电解质的影响

将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯改性,再与甲基丙烯酸甲酯共聚,然后用相转移法制备P(VDF-HFP/MMA)聚合物电解质,并以LiCoO2为正极制备聚合物锂离子电池。红外光谱分析表明,材料改性及聚合后结构发生变化,扫描电子显微镜法(SEM)显示改性P(VDF-HFP/MMA)聚合物膜呈蜂窝状,吸液后室温离子电导率为2.7mS/cm,电化学稳定窗口为5.3V。充放电对比实验发现,甲基丙烯酸甲酯单元的引入降低了电池的内阻,改善了电池的循环性能,电池0.1C充放电50次后的容量保持率为95.5%。     

锂二次电池正极材料的液相合成

研究了用液相法合成锂离子电池正极材料LiCoO2的制备工艺、结构和性能。研究表明,液相法合成的LiCoO2首次充电容量160mAh／g,放电容量145mAh／g,充放电效率为90．6％。另外,采用本工艺合成的LiCoO2正极活性材料性能稳定,工艺简单、操作方便,适合批量生产。     

一种废旧锂离子电池成分分离的方法

提出了一种基于物理方法把废旧锂离子电池的成分,包括钴酸锂、铜铝箔、隔膜和电解液等分离的方法.以废旧LGICR18650S2型锂离子电池为研究对象,集流体上的电极材料被充分洗脱,获得的黑色粉末约22 g(钴酸锂占66%),铜箔、铝箔5 g,隔膜1.3 g,电解液4 ml.     

LiDFOB对LiCoO_2锂离子电池循环稳定性的影响

采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流逐渐减小;LiDFOB可在LiCoO_2电极表面形成含有LiF、O-B化合物的保护膜;含3%LiDFOB的电解液可抑制隔膜在常温及高温循环过程中的氧化;使用含1%、3%LiDFOB电解液的LiCoO_2/石墨全电池,循环500次的容量保持率分别为80.88%、86.62%,高于空白组的74.75%。LiDFOB提高电池循环稳定性的原因是:使铝集流体钝化,降低了电解液的氧化分解电流;在正极表面形成保护膜,抑制电解液/电极界面的副反应;对隔膜具有抗氧化保护作用。     

Li-LiCoO_2蓄电池循环寿命及交流阻抗研究

通过优化合成LiCoO_2工艺条件,制备出具有高结晶层状结构的LiCoO_2晶体,提高了Li-LiCoO_2电池的电性能和循环寿命,第一次充放电容量分别为150mAh/8和140mAh/g,60%DOD条件下电池循环寿命超过270次.电池交流阻抗的测量结果显示了电极和电液对电池循环寿命的影响.电池循环次数增加,阴极反应电阻缓慢增大.当循环次数达100次左右时,锂阳极和电液的电阻成为电池阻抗的主要部分,限制了循环充放性能,其原因是电波氧化分解,锂阳极表面生成一层钝化膜.     

薄膜锂电池的研究进展

微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求。全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择。简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理。从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展。阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高。在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向。     

混合超级电容器用锂离子电池材料的进展

综述了锂离子电池正极材料(LiCoO2,LiMn2O4)、负极材料(石墨,Li4Ti5O12,TiO2)和电解质锂盐(LiPF6,LiBF4,LiClO4)用于混合超级电容器领域的研究进展.     

日本锂离子蓄电池技术的开发过程和最新趋势

锂离子蓄电池已被广泛应用于蜂窝移动电话、笔记本电脑及摄录像一体机等便携式电器的电源。这种新型电池体系的研究和开发工作始于 1981年 ,其起源是对采用电子导电聚合物———聚乙炔作为负极材料的锂蓄电池的开发。此后 ,研究的重点从聚乙炔转移到具有同样的 pi电子的碳材料上。在含锂离子的金属氧化物LiCoO2 被采用为正极材料后 ,锂离子蓄电池终于开发成功。在锂离子蓄电池实现商品化生产后 ,许多相应的技术也被开发出来 ,而这些新技术将会提高锂离子蓄电池的性能。     

锂离子电池正极材料LiCoO2抗过充性能

对钴酸锂在过充循环后的结构进行了研究。容量和循环的结果表明 :在高电压范围内 (4 .7V～ 3 .3V) ,前几次循环的容量会迅速衰减 ,但很快就会稳定在一个数值。当再把电压范围降到 4.3 5V～ 3 .3V循环时 ,电池的容量会保持在110mAh/ g以上 ,其充放电效率保持在 99%以上。XRD结果表明经过在高压范围内的多次充放电循环后 ,材料的结构没有完全被破坏 ,但也不会是单一的六方相 ,而可能是一种两相共存体。     

掺杂氧化镍锰钴锂材料的动力型锂离子电池

为了研制在电性能、安全性和成本价格等三方面均能较好地满足电动汽车需求的锂离子电池,选择了在氧化钴锂中掺杂氧化镍锰钴锂三元材料的方法,研制了新的50Ah动力型锂离子电池。通过对研制电池进行电性能和安全性试验,各项性能均满足电动汽车的技术要求,加上氧化镍锰钴锂三元材料的价格仅为氧化钴锂的50%左右,所以掺杂氧化镍锰钴锂三元材料是解决电动汽车对动力型锂离子电池严格需求的理想途径之一。     

基于衰减模式的锂离子电池状态诊断

对MCMB/LiCoO_2锂离子电池的衰减模式进行研究,结果表明:正极荷电状态(SOC)移动,正极材料结构衰退,正极、负极极化和电解液动力学衰退是造成全电池容量衰减的共同原因,其中正极SOC移动是主要因素。基于上述电池衰减模式建立状态诊断模型,模拟电池的充放电曲线,模拟结果与实验结果吻合程度较高。基于电池衰减模式的诊断方法,可分析电池在循环老化过程中的状态变化。     

从不合格锂离子蓄电池中直接回收钴酸锂

研究了一种从不合格锂离子蓄电池正极片中直接回收钴酸锂的新工艺。先将LiCoO2从铝箔上分离开,然后再在高温下除去正极片中的聚偏氟乙烯(PVDF)和碳粉等杂质,得到最后的粉末样品,并运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析技术对最后得到的样品进行了微观形貌与晶相结构的研究。结果发现,最后得到的钴酸锂中只含有少量的Co3O4杂质,经分析碳和氟的含量分别为0.018%和0.021%。SEM表明,样品表面光滑,颗粒细小均匀。