锂离子电池硅基负极材料研究进展

锂离子二次电池是迄今发展最为迅速的化学电源之一,并以其特有的优点如循环性能好、自放电小及库仑效率高等成为人们研究的热点,提高锂离子电池电化学性能的关键是选取性能良好的正负极材料。硅基材料作为锂离子电池负极材料具有极高的比容量,但硅负极在充放电过程时体积变化巨大和电导率低限制了其应用。目前,改善硅材料性能的方法主要有:材料纳米化、结构特殊化以及复合化。对锂离子电池硅基负极材料改性方法的最新研究进展进行了综述,并展望了硅基负极材料的应用前景。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

负极材料是近年来锂离子电池的研究重点之一 ,硅材料及含硅材料由于具有比容量大等优点 ,引起了关注。主要介绍了近来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究现状 ,包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属和其他非金属化合物 ;分析了硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题 ;讨论了硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景     

锂离子电池硅基薄膜负极材料的研究进展

作为锂离子电池材料,硅基材料有优于碳材料、钛酸锂材料以及锡基材料的理论比容量,成为锂离子电池负极材料研究的一大热点。由于硅基材料存在较大的体积效应,阻碍了硅基材料的商业化。综述了近几年来锂离子电池硅基薄膜材料的研究进展,分析了此类材料的优缺点,展望了硅基薄膜材料的发展方向。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料作为锂离子负极材料具有很高的比容量,成为锂离子电池负极材料的研究重点。然而硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池循环性能变差。不同方式复合的硅基复合材料被大量地开发出来,以提高纯硅的循环性能,从硅/金属复合材料、硅/碳复合材料、硅薄膜材料及纳米结构的硅材料四个方面对硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状进行综述,分析硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题,讨论硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

锂离子电池硅基负极材料粘结剂的研究进展

综述了硅基负极材料粘结剂的研究进展。重点论述了羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、海藻酸钠和导电聚合物等粘结剂在硅基负极材料中的应用。比较了不同类型粘结剂的优缺点,展望了硅基负极材料粘结剂的发展方向。     

锂离子电池用硅基材料的研究进展

锂离子电池硅基负极材料以其较高的理论比容量(4 200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料。但硅基负极材料较差的循环性能和较大的首次不可逆容量损失导致其商业化应用受到限制。研究者采取了各种方法来克服硅基材料在嵌脱锂过程中较大的体积变化对电极结构的破坏,从而获得了较好的容量保持率和循环性能,其中包括纳米化、复合化和薄膜化等材料体系的改性,选择不同的粘接剂、导电剂等电极制备方法的改进,以及选择不同电解液和控制电压窗口等电池实际应用方面的措施。主要介绍了近年来硅基负极改性方法方面的研究进展,探讨了硅基材料应用中的问题及可能的解决方法。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅材料因其具有较高的理论容量、脱/嵌锂电位较低等优势受到人们的广泛关注。但是硅材料在嵌/脱锂过程中剧烈的体积效应限制了其实际应用。剧烈的体积变化将导致电极材料快速机械粉化,并从集流体上逐渐脱离,造成容量的快速下降。同时,还会导致材料表面的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI)不断破坏-重构,造成持续的锂离子损耗。因此这些缺点是硅材料运用于电池负极材料亟需解决的问题。针对上述问题一个很好的解决办法是同具有弹性的导电材料进行复合,由此硅与碳材料的复合成为锂离子电池阳极的理想选择。本文列举了一些改进硅基负极材料的方法,并对一些硅/碳复合负极材料进行了综述,以及提出未来硅碳负极材料发展趋势。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

硅基负极材料由于具有理论比容量高等优点,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料.然而,在充放电循环过程中,容量迅速衰减阻碍了硅负极在商业上的使用.主要介绍了近年来硅基负极材料(硅单质、硅氧化物、硅复合物以及采用不同的粘结剂)的研究进展,阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景.     

锂离子电池硅基负极材料改性研究进展

锂离子电池硅基负极材料由于理论容量较高(4200 mAh/g),成为最具吸引力的新一代负极材料.然而,硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池的循环性能变差.为解决此问题,表面处理、多相掺杂、形成硅化物等方法被用来改善硅基负极材料的电化学性能.综述了以上方法对硅基负极材料改性研究的最新进展,并对各种改性方法进行了简单的评述.     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

硅/碳复合负极材料在解决碳容量低的同时缓解了硅的体积效应,近年来已成为研究热点,而碳材料会影响复合材料的结构以及电化学性能。综述了近年来硅碳复合材料研究领域的一些最新进展以及研究热点,以及材料的制备方法和优缺点,并展望了其未来的发展方向。     

锂离子电池合金负极材料的研究进展

合金材料作为新一代锂离子电池的负极材料具有理论比容量高、资源丰富、环境友好等优点。本文综述了Si,Sn,Ge三种合金负极材料在锂离子电池应用方面的发展现状和最新研究进展,从材料的制备方法,结构设计以及改性方法等几个方面对Si-基,Sn-基,Ge-基负极材料进行了综述,展望了合金负极材料未来的发展趋势。     

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。     

锂离子电池热模型的研究动态

锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、高循环次数及高电压等特点,在新能源产业占据越来越重要的地位。锂离子电池的循环效率、容量、功率、安全性、可靠性和寿命等诸多性能与温度密切相关。热模型可以模拟电池在应用条件下的热行为,研究电池产热、传热、散热的规律,实时计算电池内部和表面的温度变化以及温度场信息,为电池和电池组热管理系统设计与优化提供依据。首先介绍了锂离子电池热模型的类型及产热来源,然后阐述了锂离子电池电化学-热耦合模型、热滥用模型和电-热耦合模型的研究进展,最后根据当前锂离子电池热模型存在的问题对其今后的发展方向进行展望。     

锂离子电池及其电极材料的研制

着重介绍锂离子电池正极活性材料LiCoO_2、负极活性材料复合石墨中试批量制备技术工艺、电极材料性能及其应用研究情况,锂离子电池批量研制过程中的电池结构与安全性设计、材料选择、生产工艺流程与质量控制问题以及电池的综合性能。     

水系锂离子电池正极材料的研究现状及进展

水系锂离子电池有价格低廉、无毒无害、安全性能高、离子电导率高等优势,是更具前景的储能器件.正极材料的选择对水系锂离子电池循环性能的提高起到至关重要的作用.不同的制备和修饰方法也对正极材料以及电池性能有很大影响.合成成本低、无污染、稳定性好、放电电压高的正极材料对水系锂离子电池来说是必要的.总结了近年来水系锂离子电池正极材料的研究进展,发现了它存在的问题以及改善的方法,并对其未来发展提出了展望.     

高容量锂离子电池碳负极材料

研究了以聚４ － 乙烯吡啶为基体所得碳材料作为锂离子二次电池负极的电化学性能。在低温范围（ ＜ １ ０００ ℃） ,热处理温度较高时,碳材料的可逆储锂容量下降,充电曲线降低。在基体材料中引入二乙烯基苯后,能有效地引入微孔结构,使碳材料的可逆容量随二乙烯基苯加入量的增加而增加,所得结果达６００ ｍ Ａｈ／ｇ 。     

锂离子电池负极材料的研究进展

综述了锂离子电池负极材料的研究进展,介绍了碳素材料、锡氧化物和锡基复合氧化物负极材料。指出今后负极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展。     

锂离子电池负极材料的研究

本文研究了一种新型的改性活性石墨,测量其电化学容量超过257mAh/g,并具有开路电压高,充放电效率好等优异性能,适宜用作锂离子电池(RCB)的负极材料。文中还研究了CO_2气体能很好地提高RCB碳电极的性能。通过FT—IR检测,认为是由于形成了含Li_2CO_3的SEI半透膜,有利于锂离子的通过,而阻止溶剂进一步在电极上分解。     

电动车辆用锂离子电池热特性研究

电动车辆的性能和成本很大程度上取决于动力电池组的性能和使用寿命,而电池组的性能和使用寿命又受到电池生热的影响。为了研究电池在充放电过程中的生热特性,以35 A·h,3.7 V方形锰酸锂电池为研究对象,对常温下充放电生热特性和低温放电的生热特性进行研究。研究结果表明:随着放电电流增大,电池温度快速提高,且低温环境下利用电池放电生热可改善电池性能,这些将为后续动力电池组热管理系统研究提供参考。     

钛酸锂电池防产气研究进展

钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))材料因其具有零应变、高电位等特性,是一种十分有潜力的锂离子电池负极材料。但是由于其作为锂电池负极材料时的产气问题,使得该材料在商业化应用时受到阻碍。本文简要介绍了该问题的产生原因并着重总结了目前对该问题的解决方法,从材料改性、新的电解液体系与电解液添加剂、化成等工艺优化等方面阐述了相关的研究进展,对几种方法进行了总结,最后提出该问题今后的研究重点。