电解液PS含量对锂离子电池性能的影响

考察了电解液中PS添加剂含量对锂离子电池初始容量及内阻、高温储存性能、倍率性能、常温循环性能的影响。电解液中PS添加剂含量对于电池初始容量及内阻影响不大。电解液中PS添加剂含量越高,电池的高温储存性能越好。而随着电解液中PS添加剂含量的增加,电池的倍率性能和常温循环性能均有所下降。综合考虑,电解液中PS添加剂含量为1%时,电池性能较优。     

动力型磷酸铁锂电池关键性能与电解液锂盐浓度的关系

磷酸铁锂电池在动力领域受到广泛的关注,因为极片孔隙率低、厚度厚,电解液中锂盐浓度对电池各关键性能的影响更为显著.本文利用不同锂盐浓度电解液制备高能量密度磷酸铁锂电池,并考察了容量、内阻、倍率、高低温、循环性能.实验表明,1.1～1.2 mol/L的锂盐浓度电解液制备电池,有低温放电性能好、倍率放电性能高、5 C放电倍率...     

石墨负极的压实密度对软包锂离子电池性能的影响

石墨负极的压实密度是影响锂离子电池循环性能和倍率放电性能的主要因素之一。通过研究3种不同压实密度的石墨负极材料的电化学性能,发现随着压实密度的增大,负极极片的吸液时间逐渐延长,电池的内阻也在不断地增加。当负极压实密度为1.7 g/cm³时,锂离子电池的循环性能和倍率性能均为最佳。电池在0.5 C下放电循环500次后的容量保持率为86.8%,3.0 C倍率的放电容量为0.2 C放电容量的95.1%。     

LiClO_4浓度对Li-MnO_2电池高低温性能的影响

考察了碳酸丙烯酯(PC)+乙二醇二甲醚(DME)电解液中LiClO_4浓度对Li-MnO_2一次电池内阻、开路电压及高低温放电性能的影响。在-25℃,LiClO_4浓度为1.2 mol/L时,电池性能最好;300 mA放电时LiClO_4浓度为1.2 mol/L比1.0 mol/L的电池放电平台约高90 mV,放电比容量约高14%。随着温度的升高,电池放电性能的差异逐渐减小;在50℃时,不同LiClO_4浓度的电池放电平台和比容量相近。     

2-甲基呋喃对锂硫电池性能的影响

采用2-甲基呋喃作为锂硫电池电解液添加剂,并通过充放电测试考察了2-甲基呋喃的含量对锂硫电池的循环性能、库伦效率、放电中压的影响。结果表明,与空白锂硫电池相比,添加2wt%的2-甲基呋喃的电解液的锂硫电池的性能较好,在电流密度为200 m A/g下,前50次的电池放电容量保持率由42.8%提高到53.3%,首次循环的库伦效率由60.2%提高到82.6%。     

丁二腈作为电解液添加剂的研究

在1 mol/L 六氟磷酸锂/［碳酸乙烯酯（EC）+碳酸二甲酯（DMC）+碳酸甲乙酯（EMC）（体积比为1∶1∶1）］的电解液中加入添加剂丁二腈（SN）,用循环伏安（CV）、恒流充放电、电化学阻抗谱（EIS）等方法,研究了丁二腈对电解液的电化学窗口、电池的比容量、电池的首次充放电效率和电池的循环性能的影响。结果表明,在电解液中加入一定量的高纯度丁二腈,能提高电池的比容量、首次充放电效率和拓宽电解液的电化学稳定窗口,从而提高电解液的热稳定性,改善电解液的循环性能。     

多级ZnO纳米片/Fe负极的制备及锂电性能

通过电解液中NO_3~–的电化学还原、Zn(OH)_2的化学沉积及后续的水解反应,在Fe箔表面生成了一层多级ZnO纳米片(ZnONS),并研究了其微观形貌、微观结构、电化学储锂性能及反应机理。结果表明:多级ZnO纳米片确实形成并紧密结合在Fe箔表面,而且,用于锂离子电池负极时,多级ZnONS/Fe负极的首次充–放电比容量分别为633和1 564 mA·h/g,Coulomb效率为41%;第2次循环的充–放电比容量分别为564和595 mA·h/g,Coulomb效率增加到95%。循环充放电50次时,放电比容量仍达200 mA·h/g,表现了良好的循环稳定性和倍率性能。多级ZnONS/Fe负极的首次不可逆容量损失,主要与电解液的分解和固态电解质界面膜的形成有关。     

锂离子电池用隔膜孔隙率对电池性能的影响

考察了锂离子电池用隔膜孔隙率对锂离子电池内阻、倍率放电、高温储存、常温0.5 C/0.5 C循环等性能的影响。随着锂离子电池隔膜孔隙率的增加,电池内阻有所降低,高温储存性能有所下降;电池小电流(0.5 C、1 C)倍率放电性能影响不大,大电流(2 C、3 C)倍率放电性能有所提升;常温0.5 C/0.5 C循环性能有所提高。综合考虑,当锂离子电池隔膜孔隙率为42%时,电池性能较优。     

混合石墨负极锂离子电池性能的研究

通过改变负极的配方,制作633048 s锂离子电池,分析了各种配方下,电池内阻随不同放电电压的变化情况;比较了不同负极配方电池容量与平台的保持率。当LCG含量小于10%时电池内阻较小,约小于60 mΩ,然而其循环性能和平台保持率小于20%。随着LCG含量的增加,约为15%时,100次循环容量保持率为91%左右,平台保持率为78%左右,内阻约为58mΩ,电池综合性能达到较好的水平。     

pH对水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8性能的影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了层状锂离子嵌入化合物LiV3O8,用XRD、SEM对其晶体结构和表面形貌进行表征,用循环伏安法对其嵌锂性能和扩散系数进行测定,用恒电流充放电法研究了电解液pH对电极可逆性及对模拟电池容量和循环性能的影响。结果显示,电解液pH=7时,电池的性能最优,首次放电比容量为81.0 mAh·g-1,40次后比容量保持率达89.1%。     

磷酸铁锂动力电池性能研究

采用导电性能优异的纳米碳管替代部分导电碳用以制作磷酸铁锂正极片,磷酸铁锂电池的充放电性能得到极大改善,电池内阻由未掺纳米碳管的7.5±0.5Ω降为1.7±0.3Ω,电池1 C电流下充放循环700次,容量未见衰减,维持在10 Ah。-20℃下放电容量为25℃时容量的57.35%。与1C下的放电容量相比,5 C下的放电容量未见减小。电池的优异电化学性能主要归功于整个电池电导性能的改进。     

高压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4锂离子电池阻燃电解液的研究

研究了甲基磷酸二甲酯(DMMP)含量对1 mol/L Li PF6/EC∶DEC∶EMC(1∶1∶1)电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,并首次将含DMMP的阻燃电解液应用于高压材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中。结果表明,加入DMMP添加剂后电解液的热稳定性得到提高,但是该添加剂电解液的电导率有所降低。研究了DMMP对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4扣式电池的电化学性能的影响,循环伏安测试表明,几乎不影响电解液在高压条件下的使用,充放电测试结果表明,DMMP的使用会降低电池的循环性能,当DMMP含量为5%时,对电池的循环性能影响较小。此外,交流阻抗(EIS)分析表明,DMMP对循环性能影响的主要原因是内阻随着循环的增加而增大。     

高压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4锂离子电池阻燃电解液的研究

研究了甲基磷酸二甲酯(DMMP)含量对1 mol/L Li PF6/EC∶DEC∶EMC(1∶1∶1)电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,并首次将含DMMP的阻燃电解液应用于高压材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中。结果表明,加入DMMP添加剂后电解液的热稳定性得到提高,但是该添加剂电解液的电导率有所降低。研究了DMMP对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4扣式电池的电化学性能的影响,循环伏安测试表明,几乎不影响电解液在高压条件下的使用,充放电测试结果表明,DMMP的使用会降低电池的循环性能,当DMMP含量为5%时,对电池的循环性能影响较小。此外,交流阻抗(EIS)分析表明,DMMP对循环性能影响的主要原因是内阻随着循环的增加而增大。     

内阻差异对锂离子电池组安全性能的影响

研究了内阻差异对不同连接方式锂离子电池组安全性能的影响。测试结果表明,随着循环次数的增多,内阻差异电池的内阻值逐渐增大,壳体温度逐渐升高,放电容量不断衰减,进而导致阻值差异性不断增大,最终该电池发生失效。失效原因是内阻值不同所导致的该单电池发生的过充电现象。研究表明,内阻差异性是影响电池组安全性能的重要因素。与其他单电池相比,电池组中内阻差异越大的单电池的安全性能越差,连接方式中并联方式的安全性能要好于串联方式。     

多硫化碳炔作为锂二次电池正极材料的研究

通过碳炔类似物与单质硫共热的办法制备了多硫化碳炔,利用Raman、XRD等手段对其进行了表征。考察了多硫化碳炔分别在1 mol/L LiPF_6/EC DEC和1 mol/L LiClO_4/DOL DME电解液中的电化学性能,结果表明:多硫化碳炔在1 mol/L LiClO_4/DOL DME电解液中首次放电比容量为747 mAh/ g,60次循环比容量为236 mAh/g,容量保持率仅为31%,效率低于92%,容量衰减较快。在1 mol/L LiPF_6/EC DEC电解液中电池首放电比容量可达799 mAh/g,60次循环后比容量仍能到达520 mAh/ g,容量保持率可达65%,效率几乎100%,并讨论了多硫化碳炔在这两种电解液中的差异。     

温度对NCM锂离子动力电池特性的影响

基于市场上成熟的镍钴锰(NCM)锂离子动力电池产品进行测试。随着温度的降低,电池内阻增大,电池放电容量减小。同时发现温度降低,电池极化内阻增大。但电池的欧姆内阻基本不随电池的剩余容量(SOC)变化而变化,极化内阻的变化趋势和等效内阻随SOC的变化趋势相同。随着温度的降低,电池的内阻增大,电池的循环寿命逐渐降低。     

碳酸丙烯酯含量对中间相炭微球负极材料电化学性能的影响

碳酸丙烯酯(PC)溶剂具有极低的熔点和较高的介电常数,因此作为锂离子电池电解液溶剂,可以有效提高锂离子电池的低温性能。但由于PC易与锂离子在石墨负极表面发生共嵌入而破坏石墨结构,从而导致电池性能急剧变差。以结构稳定的中间相炭微球为负极,利用循环伏安、充放电循环测试和交流阻抗测试方法,研究了不同PC溶剂含量电解液对中间相炭微球电化学性能的影响。结果表明,中间相炭微球结构稳定,当PC含量增加到40%时仍未发生共嵌入现象。同时,随着PC含量的增加,中间相炭微球的循环性能逐步衰减。而PC含量为10%时,中间相炭微球具有最佳的循环性能,其与在不含PC溶剂的电解液中的循环性能相比,没有明显变化,循环100次后的放电比容量为207.1 m A·h/g,容量保持率为57.5%。     

LiFePO4锂离子动力电池45℃容量衰减机理

以电动汽车的方型LiFePO₄/石墨动力实验电池为研究对象,探究其在45℃恒温箱下1C充放电循环的失效机理。通过对电池进行解剖,系统分析了电池循环前后正负极片的厚度、形貌、结构和克容量的变化。随着电池在45℃高温下循环,电解液分解以及Fe溶出损失、SEI膜再生长,消耗大量的活性锂,交流内阻增加导致电化学极化增大,活性锂消耗引起负极容量损失为6.7%,负极结构变化造成的容量损失为22.64%。结果表明石墨负极动力学性能的衰减是电池失效的主要因素。     

不同正极片厚度Li-MnO_2电池放电效率研究

研究了不同正极片厚度对Li-MnO_2一次电池内阻电压、电池放电性能的影响。随着正极片厚度的增加,电池内阻逐渐升高,而电压影响不大。当正极片厚度为0.3 mm时,电池的放电比容量最高,1000 mA、300 mA、30 mA恒流放电比容量分别为189.1 mAh/g、212 mAh/g、237 mAh/g,比厚度为0.5 mm的正极片分别高25.1%、21.3%、10.3%。同时正极片厚度的增加会明显降低电池的放电效率,尤其是大电流放电效率。     

LiNio.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12全电池的制备及电化学性能研究

以5V高电压LiNi0.5Mn1 5O4为正极材料,高安全性Li4Ti5O12为负极材料制备了LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12全电池,重点研究了正负极容量配比对电池电化学性能的影响.其中正极容量过量40％的电池具有最好的倍率和循环性能,在0.5 C电流下,P/N=1.4的电池的最高放电比容量为164.1 mAh·g-1,循环200次的容量保持率为88％;在2C电流下,P/N=1.4的电池的最高放电比容量为135.2 mAh·g-1,循环740次的容量保持率为91.1％.P/N=1.4的电池良好的倍率和循环性能与其内阻较小、电池极化较小等因素有关.