锂离子电池合金负极材料的研究进展

综述了锂离子电池合金负极材料的研究进展,包括铝基、锡基以及硅基合金负极材料;对合金负极材料研发中存在的问题和贮锂机制进行了分析.活性粒子纳米化、多重缓冲结构和多组分复合方式是合金负极材料的发展方向.     

Li(B)合金负极在热电池中的应用研究

研究了锂的质量百分数为61%的Li(B)合金和15%的LAN负极(Li-Ni).结果表明,Li(B)合金与LAN负极电极电位相同.Li(B)合金负极具有好的脉冲放电特性,脉冲电压ULi(B)》ULANo在大电流密度放电条件下,Li(B)合金与LAN负极都具备快速激活能力,性能相近.在各种电流密度下放电,Li(B)合金的利用率都比LAN负极高.Li(B)合金中吸附的金属锂能够全部放电,而且组成Li-B化合物纤维基体的锂有超过30%的锂也可以放电.如果负极结构设计合理,用Li(B)合金和LAN的热电池可在径向2048.2 m/s2离心力作用下正常放电.Li(B)合金的各种物理性能和抗氧化性优于LAN,Li(B)合金的相对成本只有LAN(Li-Ni)负极的60%.     

锂离子电池锡-碳复合负极材料的研究进展

合金材料具有高容量、高密度的优势,有望成为新一代高容量锂离子电池的负极材料.合金材料在锂化过程中产生较大的体积膨胀,易开裂粉化,活性物质内部丧失电接触,电极容量衰减迅速.米复合结构是提高合金负极材料循环稳定性的有效途径.述了锂离子电池Sn基合金-碳复合负极材料的研究进展,指出纳米合金-碳复合结构是提高Sn基合金负极循环性能的有效手段.     

锂离子电池锡基复合负极材料的研究进展

综述了锂离子电池锡基合金与碳复合负极材料的发展现状,总结了这类复合材料的主要种类,将其分为碳材料外包覆合金型复合材料、合金外包覆碳型复合材料及分子接触型复合材料等几类,介绍了每类材料的制备方法,并分析了它们作为锂电池负极材料的电化学性能特点.在几种复合方式中,碳材料外包覆合金型复合材料制备方法简单,循环性能有明显地改善,但是,可以负载的合金量有限.分子接触型的复合材料和合金外包覆碳的复合材料,可以有效阻止合金颗粒的团聚,结构稳定,是有希望的新型锂离子电池负极材料.     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

总结了锡氧化物、锡复合氧化物以及锡合金的制备方法、性能和贮锂机理,概述了锂离子电池锡基负极材料的研究现状.锡基负极材料的结构与性能因其制备方法的不同而有差异,但贮锂机理都倾向于合金机理.     

锂离子电池合金负极的研究进展

负极材料是提高锂离子电池比容量的关键因素之一,因此发展高比容量的负极材料成为锂离子电池领域的研究热点。综述了合金材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,比较了常规粒径合金负极、纳米合金负极以及复合合金材料的优缺点,并提出了可能的发展方向。     

大功率电池用锌电极代汞缓蚀剂的研究

通过测试锌银蓄电池的析氢量及其电性能,主要研究了三元合金和PbO两种锌负极用代汞缓蚀剂在大功率电池中的实际工作情况.采用动电位极化曲线法研究了使用代汞缓蚀剂的锌负极的自腐蚀电位、析氢过电位.结果表明:所使用的两种代汞缓蚀剂均可有效降低锌负极的析氢量,其中三元合金代汞缓蚀剂的抑氢性能甚至优于HgO.     

LAN负极在热电池中的应用

研究了含锂质量分数为15%的LAN负极(Li-Ni);同时还与含锂质量分数为44.32%的LiSi合金和31%的LiAl合金作了对比.结果表明,Li-Ni的LAN负极电极电位比LiSi合金、LiAl合金的更负、工作电压更高,与FeS2正极配对时有电动势ELAN＞ELiAl＞ELiSi.LAN负极具有好的脉冲输出特性,脉冲电压ULAN＞ULiAl＞ULiSi.在带大电流密度负载激活时,LAN负极具备快速激活能力,激活时间tLAN＜tLiAl＜tLiSi.在大电流密度下放电,LAN负极的利用率较高,材料利用率ηLAN＞ηLiAl＞ηLiSi.LAN负极在结构设计合理的情况下可使热电池在径向2 048.2 m/s2离心力作用下正常放电.     

锌锰电池负极用锌合金的开发

讨论了对锌锰电池负极材料的要求和合金元素对锌合金性能的影响;开发的锌锰电池负极用锌合金及圆筒形电池,符合ROHS指令和IEC标准.     

锂离子蓄电池锑基负极材料研究进展

锂离子蓄电池的负极材料是近年来的研究热点之一.评述了锑基负极材料包括锑的氧化物、复合氧化物、锑合金、锑金属薄膜以及掺杂锑金属化合物的研究现状,探讨了含锑材料作为锂离子蓄电池负极材料存在的一些问题及其解决办法,并对其发展趋势进行了展望.     

锂离子电池锡基负极材料研究概况

综述了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。锡基负极材料可分为氧化物、复合氧化物、合金 3类。材料的合成方法不同 ,结构与性能也不一样 ,但其储锂机理都为合金机理。电解质溶液在电极表面有SEI膜生成。选择合适的电压循环区间 ,可以提高材料的循环性能。锡合金则是最有希望进入商业化市场的锡基负极材料 ,其中锡与锂可逆形成合金 ,另一不与锂反应的金属作为导电基体与框架 ,容纳合金以改善循环性能。     

锂离子蓄电池用二元锡基合金负极的研究进展

锡基合金负极包括单相合金电极和多相复合电极,对常温锂离子蓄电池用二元锡基单相合金电极和多相复合电极近几年的研究成果进行了论述;对锡基合金电极,若能通过优化合金组分、合理设计电极和选择适当的电解液等方法解决电极在循环过程中的膨胀问题,锡基合金可能是最有前景的负极材料。     

MH-Ni动力电池性能影响因素与机理的研究

研究了电极材料、结构设计、电解液组成以及化成制度对SC动力型MH-Ni电池性能的影响。实验结果表明:MmNi5基贮氢合金中La含量的提高,合金晶胞体积增大,表面活性提高,改善MH-Ni电池高倍率放电性能,降低电池内压;合金的粒径过于细化,增加了电极间的接触电阻,导致电池高倍率放电性能恶化,合适的粒径分布不仅增加合金的活性表面,又能提高电池的放电平台。镍电极中钴添加剂采取化学共沉积-表面沉积-机械混合分步复合掺入方式,Ni(OH)2晶体形成缺陷,并在化成过程中形成良好的CoOOH导电网络,提高了电池的放电性能;优化的集流结构设计,降低了电子导电阻抗;电解液中Na含量的提高,溶液的电导率下降,不利于电池高倍率放电,但适量的Na能够改善电池的高温性能。对封口电池采用高温预活化制度,合金表面形成微裂纹,产生晶体缺陷,提高了合金的活性;Ni(OH)2晶粒微晶化,产生晶格缺陷,提高质子迁移能力,因此大电流放电性能较好。     

MH-Ni电池失效的电化学分析

通过对失效MH Ni电池的解剖 ,用电化学方法研究分析了贮氢合金表面处理对充放电循环寿命终止时MH Ni电池负极的充放电性能和极化性能的影响。负极充放电曲线表明未处理贮氢合金电极的表面已严重氧化 ,其极化电阻大约是处理贮氢合金电极的 3～ 4倍。而经表面处理的贮氢合金电极仍具有良好的充放电性能和小的极化电阻。说明表面处理抑制了充放电循环过程中贮氢合金表面的氧化     

还原剂处理对La-Mg-Ni系A_2B_7型贮氢合金性能的影响

以A_2B_7型贮氢合金La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.3)Co_(0.25)为对象,用不同还原剂对贮氢合金进行表面处理,系统研究了还原处理前后合金电极电化学性能的影响。结果表明:与未处理相比,还原剂处理后合金电极活化次数只需2次即可活化,明显改善电池的活化性能,合金电极的循环寿命比未处理合金显著提高,三种不同还原剂KBH_4、N_2H_4、NaH_2PO_2处理后的合金电极100次循环保持率分别为75.33%、78.70%、89.29%。合金电极的高倍率放电性能依次增加,但高于未处理合金,从动力学的角度对贮氢电极高倍率放电性能进行了分析。结果表明,与未处理相比,三种不同还原剂KBH_4、N2H_4、NaH_2PO_2处理后的合金电极的交换电流密度依次增大,其极限电流也逐渐增大,循环伏安氧化峰面积和峰电流也出现同样变化。表明表面还原处理能有效提高贮氢合金电极吸、放氢过程的动力学性能,其高倍率放电性能的改善是源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率这两方面共同作用所引起的。     

包覆镍硫合金对MH-Ni蓄电池负极性能的影响

以往的研究表明,采用在贮氢合金粉或贮氢合金电极表面包覆物质的方法可以提高MH-Ni蓄电池的性能。研究了一种贮氢合金电极的表面处理方法,该处理方法使电极表面包覆一层非晶态镍硫合金的导电膜。测定了MH-Ni蓄电池的放电性能并以扫描电镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDX)以及X射线衍射分析(XRD)对电极表面情况进行了研究,同时,以交流阻抗法和循环伏安法对电极进行了表征。结果表明,电极在经过处理以后,电化学反应电阻有所减小,可以使电极的大电流放电性能和循环寿命得到改善。     

多硫化钠/溴液流电池的初步研究

以聚丙烯腈石墨毡和化学沉积镍钴合金的泡沫镍为正、负极电极材料,4 mol/L NaBr、1.3 mol/L Na2S4为正负极电解液,研究了常温下多硫化钠/溴液流电池的开路电压、正负极电位随电池充放电容量的变化规律,测定并分析了电池及正负极充放电时的极化曲线及电池的循环性能.结果表明:所用的电极材料对电池正负极反应的电催化活性好,当充放电电流密度为30 mA/cm2时,该电池库仑效率达96.1%,能量效率为69.4%(43次结果平均值).     

MH-Ni电池高倍率循环寿命影响因素探讨

D型MH-Ni电池1 C率100％ DOD放电303周期后,电池放电容量降低29．9％,电池的内阻增大155%,放电30 min时电池端电压降低8．4％。对循环前后电池进行对比实验,发现循环后电池放电至1．0 V时,其负极的电极电位降低为－750 mV（vs．HgO／Hg电极）,而未循环的为－854 mV（vs．HgO／Hg电极);P-C-T实验结果表明,循环后电池中的合金电化学容量只有129．4 mAh／g,而未循环的为279．7 mAh／g,这两者说明电池循环后负极中的合金贮氢能力已大大下降。通过对循环前后电池正、负极活性物质的扫描电镜实验、粒度分布测试及X射线衍射实验等进行分析,证实电池经循环后失效的主要原因是因为负极活性物质的腐蚀、粉化和氧化。     

铝-水电池制氢体系的结构设计

设计了一种全新概念的高效、安全、环保的铝-水储氢电池体系,该体系在对外输出电能的同时,还对外输出纯氢气.铝-水储氢电池体系主要是由正极、负极和电解液构成的密闭体系,阴极为采用化学还原法制备的活性炭担载镍(Ni/C)析氢催化剂制备的Ni/C膜电极,阳极为高活性铝合金,电解液为1 mol/L NaCl中性溶液.本体系可以通过调节放电电流的大小来调节氢气的输出量.     

Application of nickel alloy electrode to characterization of crystal oriented PbTiO3 thin films

A new electrode material made of nickel alloy has been developed that can be used in place of platinum electrodes, which have commonly been utilized in conjunction with PbTiO₃ and Pb(Zr, Ti)O₃ thin films. This alloy electrode is composed of nickel, chromium, iron and aluminium. When heated in an oxidation atmosphere, an alumina film layer is generated on the surface of the alloy that prevents the electrode from oxidizing and reacting with PbO. The remanent polarization of the PbTiO₃ film on the alloy electrode oriented in the (111) direction was 25 μC/cm², a value which is approximately equal to that of ceramics. The breakdown strength of the film reached the relatively large value of 190 kV/cm at room temperature. In addition, the as-grown film was already polarized with a degree of polarization estimated to be half that of fully polarized bulk ceramics.