碳纳米管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理研究

研究了将纳米碳管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理,包括纳米碳管的充放电容量、充放电前后碳纳米管的IR光谱、循环伏安曲线和充放电过程中的XRD图谱研究。研究结果表明,纳米碳管具有比较高的放电容量,首次放电比容量为649.4mA·h/g,循环20次后充放电效率仍可达94.1%。IR光谱研究表明纳米碳管的充放电过程中在电极界面存在SEI膜;循环伏安法研究表明碳纳米管负极随着循环次数增加,不可逆容量减少,锂离子的嵌入与脱出更加可逆;XRD分析则说明在充放电过程中d002增大,有越层反应发生。     

锂离子电池炭负极材料结构的研究进展

综述了近年来锂离子电池碳负极材料结构的研究情况,着重总结了石墨材料、炭材料以及纳米碳材料结构方面的研究进展.     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

锂离子电池作为一种动力能源, 在电动汽车和各种储能系统中有着良好的应用前景。尖晶石结构的钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)负极材料具有较高的脱嵌锂电位平台、优异的循环稳定性、以及突出的安全性能, 被认为是一种非常有潜力的锂离子电池负极材料, 在锂离子动力电池中具有巨大的发展潜力。然而, 尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂存在着本征导电率低, 理论容量小等缺陷, 极大地限制了其规模化应用, 需要进一步改善和提高。本文总结了尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂材料在结构形貌、制备方法和性能方面的研究进展, 深入分析和讨论了离子掺杂、碳表面改性和纳米化等改性方法对尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂综合电化学性能的改善效果, 并展望了尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂作为锂离子电池负极材料未来的发展方向。     

酚醛树脂裂解炭用作锂离子电池负极材料的研究

以热塑性酚醛树脂为前驱体,在６００℃～１６００℃下裂解制备下锂离子电池负极用树脂炭,采用元素分析法考察了酚醛树脂的元素组成,并通过Ｘ射线衍射、恒电流法研究了树脂炭微晶的变化以及充放电性能。研究发现;随着裂解温度的提高。酚醛树脂炭的微晶结构逐渐规整;首次充放电容量下降,这与其热处理温度和氢含量有关。     

锂二次电池负极材料的研究进展

综述了现代锂离子二次电池负极材料研究的三个重点方向即碳材料、锡基负极材料、Sn- Fe- C合金材料。这三种材料在锂嵌入与脱出的过程中都形成活性物质 /惰性基体物质结构的材料 ,其中活性物质与锂反应提供容量 ,惰性物质维持基本结构保证循环寿命。分析了形成活性物质 /惰性基体物质结构的过程及储锂机理。     

炭材料贮锂机理研究的现状

对炭材料的各种贮锂机理进行了阐述,着重讲座了有机物或高聚物550℃－1000℃热解得到的无定形炭（软炭、硬炭）的高贮锂机理。认为石墨材料是石墨层间和纳米孔贮锂;无定形炭是孔隙贮锂,其贮锂能力与孔隙的大小、数量和分布有关。由此提出改善和制做高性能炭材料的措施。     

锂离子电池石墨负极锂沉积研究进展（英文）

全面推进交通运输电气化是实现“碳中和”的根本途径,而以电化学能量储存和转化为核心的电池、电容器等储能技术的开发是其中的重要环节。锂离子电池具有储能密度高、充放电效率高、响应速度快、产业链完整等优点,是最近几年发展最快的电化学储能技术。石墨具有导电性好、成本低、循环寿命长、溶胀率低、安全性高等优点,是锂离子电池负极的首选材料。然而石墨负极金属锂的沉积不仅降低电池循环及快充性能,而且带来电池短路甚至爆炸等安全隐患。本综述概述了石墨负极的电化学动力学过程,总结了依托原位技术对锂沉积机理的解析,讨论了锂沉积过程的影响因素以及解决办法。最后提出了本领域今后发展过程中可能面临的挑战及机遇。     

锂离子电池负极材料球形钛酸锂的合成及性能

以3.98mol/L的四氯化钛为前驱体溶液,采用内凝胶法制备了具有尖晶石结构的球形钛酸锂(Li4Ti5O12)粉末。通过XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段表明,合成的Li4Ti5O12材料均为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒),且具有较大的比表面积。以这种流动性好、粒径分布均匀、结晶度好的球形钛酸锂为正极材料和Li片为负极材料组成的锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能。在1.0~2.5V充放电,其首次放电容量为173.8mAh/g,经30次充放电循环后,其放电比容量仍有170.2mAh/g。     

负极预嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响

研究了不同负极嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响,并提出了最佳的嵌锂工艺。研究结果表明,短路嵌锂情况下,负极嵌锂电位为0.05V时制备的电容器性能最好;外部恒电流嵌锂速率越小,即嵌锂时间越长,其负极的嵌锂量越大;嵌锂速率在0.05C、嵌锂最终电压为0.05V时电容器性能最好;相比于恒电流单次嵌锂,负极经3次脱嵌锂后制备的电容器性能较好。     

锂离子电池复合负极材料研究进展

将锂离子电池材料尺寸减小到纳米尺度,可减小充放电过程中Li+迁移距离及电极材料的相对膨胀率,是一种有效提升锂离子电池性能的手段。但是,纳米化也会带来导电率低、表面副反应活性高、团聚倾向大等明显缺点。在负极活性材料中引入导电复合相,可以有效提升材料体系的导电性、储锂容量、倍率特性和循环稳定性,是解决现有技术难题的有效突破口之一。对近年锂离子电池负极材料研究方面的主要成果进行了综述,着重关注几种热点负极材料及其新型微结构的设计、实现与性能优化研究。以可控制备工艺为主线,总结了相关的研究成果。     

锂离子电池正极材料的研制新进展

综述了锂离子电池正极材料的最近发展动态,着重介绍了被修饰的正极材料、O3-LiCoO2、LiFeO2的合成方法及电化学性能。展望了锂离子正极材料的发展趋势。     

锂离子电池正极材料的研究进展

综述了锂离子电池正极材料Ｌｉ－Ｃｏ－Ｏ、Ｌｉ－Ｎｉ－Ｏ、Ｌｉ－Ｍｎ－Ｏ体系及Ｌｉ－Ｖ－Ｏ、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｏ等体系的研究进展,重点介绍了合成方法及其对性能的影响,并对有关文献进行了比较归纳,指出研究中存在的问题。     

Nanostructured Silicon Anodes for Lithium Ion Rechargeable Batteries

Rechargeable lithium ion batteries are integral to today's information‐rich, mobile society. Currently they are one of the most popular types of battery used in portable electronics because of their high energy density and flexible design. Despite their increasing use at the present time, there is great continued commercial interest in developing new and improved electrode materials for lithium ion batteries that would lead to dramatically higher energy capacity and longer cycle life. Silicon is one of the most promising anode materials because it has the highest known theoretical charge capacity and is the second most abundant element on earth. However, silicon anodes have limited applications because of the huge volume change associated with the insertion and extraction of lithium. This causes cracking and pulverization of the anode, which leads to a loss of electrical contact and eventual fading of capacity. Nanostructured silicon anodes, as compared to the previously tested silicon film anodes, can help overcome the above issues. As arrays of silicon nanowires or nanorods, which help accommodate the volume changes, or as nanoscale compliant layers, which increase the stress resilience of silicon films, nanoengineered silicon anodes show potential to enable a new generation of lithium ion batteries with significantly higher reversible charge capacity and longer cycle life.     

锂离子电池负极材料二氧化锡的研究进展

作为一种新型锂离子电池负极材料,二氧化锡由于具有高比容量、低嵌锂电势等优点而受到了广泛关注。但是二氧化锡在充放电循环中体积变化过大,导致其不可逆容量损失大、循环性能较差。纳米化和合金化是解决这一问题的有效途径。综述了纳米结构二氧化锡及其复合材料,特别是二氧化锡纳米线、纳米棒、纳米管、纳米片等与无定形碳、碳纳米管、石墨烯的复合材料在锂离子电池负极材料中的研究进展,并展望了其应用前景。     

锂离子电池碳负极材料结构与性能的关系

论述了目前锂离子电池碳负极材料的研究概况,并且对碳材料的结构特点进行分类;阐述了影响锂离子碳负极 材料结构因素。同时简述了碳材料表面修饰２对碳负极嵌锂性能的影响,评价了各种表面修饰方法的优缺点。     

Robust Biomass-Derived Carbon Frameworks as High-Performance Anodes in Potassium-Ion Batteries

Potassium-ion batteries (PIBs) have become one of the promising candidates for electrochemical energy storage that can provide low-cost and high-performance advantages. The poor cyclability and rate capability of PIBs are due to the intensive structural change of electrode materials during battery operation. Carbon-based materials as anodes have been successfully commercialized in lithium- and sodium-ion batteries but is still struggling in potassium-ion battery field. This work conducts structural engineering strategy to induce anionic defects within the carbon structures to boost the kinetics of PIBs anodes. The carbon framework provides a strong and stable structure to accommodate the volume variation of materials during cycling, and the further phosphorus doping modification is shown to enhance the rate capability. This is found due to the change of the pore size distribution, electronic structures, and hence charge storage mechanism. The optimized electrode in this work shows a high capacity of 175 mAh g⁻¹ at a current density of 0.2 A g⁻¹ and the enhancement of rate performance as the PIB anode (60% capacity retention with the current density increase of 50 times). This work, therefore provides a rational design for guiding future research on carbon-based anodes for PIBs.     

锂离子电池正极材料LiNi-x-yCoxMnyO2的研究现状

正极材料对锂离子电池的性能和价格具有决定性的作用，对正极材料的研究一直是锂离子电池研究中的热点。主要对一类新型正极材料LiNi-x-yCoxMnyO2的国内外研究现状进行了综述，并比较了不同合成方法对其电化学性能的影响，最后对这类正极材料的研究给予了展望。