碳基锂离子超级电容器负极预嵌锂方法

超级电容器是一类新型的电化学能量存储器,具有功率密度高、充放电速度快和寿命长等优势。探究碳基锂离子超级电容器负极预嵌锂方法,通过对以炭为主要原料的负极材料实施一系列处理工艺,可得到预嵌锂炭材料。通过对预嵌锂炭材料的物理性能、电化学性能以及电容性能的测试,证明了该预嵌锂方法可显著提高超级电容器的能量密度、功率密度和循环稳定性。此外,还探讨了该预嵌锂方法的机理,并对其可能的应用前景进行了展望,对碳基锂离子超级电容器的开发和应用具有重要的理论和实际意义。     

不同预嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响

研究了三种不同的负极预嵌锂方式(短路嵌锂、放电嵌锂、循环充放电嵌锂)对锂离子电容器性能的影响,并提出最佳预嵌锂工艺。测试结果表明:短路嵌锂耗时最长,嵌锂容量最高;放电嵌锂最快,电容性能和倍率性能最差;循环充放电嵌锂的各项电化学性能和短路嵌锂性能较为接近,循环充放电嵌锂倍率性能和循环稳定性最好。最佳的嵌锂工艺是三次0.05 C恒流充放电嵌锂,嵌锂充放电电压区间为0.05~2 V,锂离子电容器的测试电压范围为2.2~3.8 V。     

预嵌锂石墨负极超级电容器的性能

以活性炭作为正极、预嵌锂石墨作为负极,制备高能量密度超级电容器。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗谱进行电化学性能测试。与传统双电层电容器(EDLC)相比,制备的超级电容器具有良好的电化学性能,工作电压从2.5 V提高到3.8 V,能量为EDLC的3.16倍;以200 m A/g的电流在2.2~3.8 V循环2 000次,放电电容保持率约为98.2%。     

锂离子电池预锂化技术的最新研究进展

随着锂电池材料研究的深入、制造水平的提升以及市场对电池性能要求的提高,通过传统更换电极材料、开发新的电解液的思路来提升锂电池性能已经非常有限。预锂化技术的出现为锂电池性能提升,特别是在改善不可逆容量损失,提升能量密度方面给出了一条有效的解决方案,为锂电池技术的发展注入了新的活力。综述了预锂化技术在锂离子电池应用方面的最新研究进展,从预锂化材料选择、预锂化工艺方法、预锂化对锂电池性能影响机理等几个方面进行了综述,展望了预锂化技术未来的发展趋势。     

预嵌锂石墨材料制备超级电容器性能试验研究

制备变电站超级电容器的正极为活性炭,负极为预嵌锂石墨,通过恒流充放电、交流阻抗谱、循环伏安等方法对所制备电容器的电化学性能进行测试。通过与传统双电层电容器相比较可发现,制备的超级电容器所具备的电化学性能较好,其工作电压从2.2 V升至3.8 V,且能量为传统双电层电容器的3.58倍;当以200 m A/g的电流在2.0~3.8 V下循环2 000次时,其放电电容的保持率可高达97.8%。     

锂离子电池预锂化技术的研究现状

综述近年来锂离子电池预锂化技术,展望预锂化技术的发展方向。负极补锂的方法有锂箔补锂、锂粉补锂、硅化锂粉和电解锂盐水溶液等;正极补锂添加剂有富锂化合物、基于转化反应的纳米复合材料和二元锂化合物等。     

锂离子蓄电池碳负极嵌锂过程的研究

用交流阻抗法对ＰＡＮ基碳纤维、石油焦、沥青焦、针状焦进行了嵌锂过程的研究。ＰＡＮ基碳纤维的阻抗图谱由高频区ＳＥＩ膜容抗半圆、中频区电化学反应容抗半圆、低频区垂直线组成,低频部分为典型的固相有限扩散有效层效应。焦碳电极的阻抗图谱与ＰＡＮ基碳纤维相似,只是低频部分为４５°斜线,具有半无限扩散特征,表明嵌锂过程是由固相扩散和电化学步骤混合控制。石油焦随准稳态电位（开路电位）的升高,Ｒｃｔ值、Ｗａｒｂｕｒｇ 系数σ、固相扩散系数Ｄ均增大,反映了高电位下的电化学极化增加,扩散极化也增大了,嵌锂反应难以进行,嵌锂量减少。石油焦和沥青焦在不同循环次数的Ｒｆ、Ｃｆ、Ｃｄ、Ｒｃｔ、σ的变化说明了电极性能不变,阻抗图谱基本不变。若Ｒｆ、Ｒｃｔ、σ增大,则放电容量衰减,碳的内部结构发生了变化     

锂离子电池快速发展的关键:预锂化技术

锂离子电池是现如今通信行业、电动汽车行业、航天航空以及军事领域的主要能源.但由于其首次不可逆容量损失过高和首次库伦效率过低阻碍了锂离子电池的进一步发展,难以满足现如今社会生产生活的发展要求,人们急于寻求一种有效的方法来解决目前的困境.预锂化技术的兴起对锂离子电池能量密度的提升、不可逆容量损失的改善以及首次库伦效率的提高...     

锂离子电池预锂化专利预警分析

锂离子电池预锂化技术可以在电池初始循环过程中补偿其所造成的不可逆容量损失,提高能量密度和库仑效率。对锂离子电池预锂化技术的研发进展及专利布局情况进行调研,统计、分析预锂化专利技术的发展趋势及国内外重要专利申请人的相关布局,从技术分支出发,对材料的技术功效、技术发展路线、制备方法、专利应用等方面进行阐述,围绕当前研发的热点开展专利预警分析,以期为预锂化技术的产业化及相关专利的布局提供参考信息。     

锂离子电池负极满嵌锂石墨的热稳定性

将锂与石墨负极各组分进行组合,模拟满嵌锂石墨内部的物质组成,研究锂离子电池中负极满嵌锂石墨的热稳定性。在25～400℃内,满嵌锂石墨存在4个放热区间。100～135℃的区间归属为固体电解质相界面(SEI)膜的分解;随着温度的升高,嵌入在石墨内部的锂相继与残余的电解液、羧甲基纤维素(CMC)及丁苯橡胶(SBR)发生热反应,分别对应于220～270℃、270～320℃和330～350℃的区间。     

锂离子超级电容器电极材料研究进展

超级电容器具有功率密度大、循环寿命长等优点,在分布式微网和新能源汽车中起重要作用。为进一步提高其能量密度,提出兼具锂离子电池与超级电容优势的锂离子超级电容。电极作为电容重要组成部分,很大程度上决定了整体的电化学性能。然而锂离子超级电容成本较高、技术不成熟等缺点限制了大规模应用。从锂离子超级电容基本原理入手,针对锂离子的传输过程对其分为3类,并分类综述了电极材料的研究现状,对目前存在的主要问题进行了总结,提出了未来电极材料研究的重点:复合材料、MOFs材料、柔性材料。     

锂离子电容器负极材料的研究进展

锂离子电容器是弥补锂离子电池和超级电容器缺陷的选择之一。锂离子电容器由电容型正极和电池型负极组成,但电池型负极材料较差的倍率性能和循环稳定性导致与电容型正极材料性能不匹配,阻碍了其应用。对负极材料改性成为近年来的研究热点。介绍锂离子电容器的工作原理,讨论锂离子电容器对负极材料的要求及转化型、合金型和插层型等3种负极材料的发展现状,对未来锂离子电容器负极材料进行展望。     

锂离子电池导电锂盐研究进展

综述了锂离子电池各种导电锂盐的研究及应用现状,分析了导电锂盐的结构对其性能的影响;综述了磷系列锂盐、硼系列锂盐、甲基系列锂盐、亚胺系列锂盐和其它导电锂盐的研究现状以及未来发展的前景。     

锂离子电池锂盐浓度的研究进展

综述锂盐浓度通过改变溶剂化结构影响电池界面动力学行为的机理,并分别阐述作用于锂盐溶剂化产物结构、Li+传输性能、固体电解质相界面(SEI)膜稳定性及锂离子电池内部副反应的机理.对低浓度电解液的应用前景进行展望.     

锂离子蓄电池碳负极材料的嵌锂动力学研究

采用恒电位阶跃法研究了各种碳(石墨)电极的动力学性能,测定了锂离子在电极中扩散系数。结果表明,随着电极嵌锂程度的增加,锂离子在其中的固相扩散系数增大。锂离子在结晶度较好的球形天然石墨和改性天然石墨中的扩散系数较大,而对非晶态的软炭和硬炭,锂离子在其中的扩散系数稍低,轴定向结构的碳纤维材料具有最低的锂离子扩散系数。锂离子在负极材料中的固相扩散过程主要受材料晶体结构、结晶度、微晶晶界及缺陷数量等的影响,结晶度低、晶界及晶体缺陷阻碍作用强的碳材料,锂离子在其中的扩散系数较小。     

锂离子电池碳阳极的容量及嵌锂机理

本文综述并分析了锂离子电池碳阳极容量的影响因素及锂在碳中的嵌存机理,讨论了目前研究的热点,并在此基础上提出了阳极的研究方向。     

锂及锂离子蓄电池聚合物电解质研究进展

目前聚合物电解质是锂及锂离子蓄电池领域的一个研究热点。按照聚合物电解质的形态、结构和现在文献中通用的名称 ,把其分为四种类型 :纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔状聚合物电解质和添加无机超细粉末复合型聚合物电解质。对以上四种聚合物电解质的发展、组成、性能及其在锂和锂离子蓄电池中的应用等方面进行了总结和评述 ,比较了其优缺点和应用范围 ,对聚合物电解质及聚合物锂离子蓄电池的发展前景进行了预测     

锂离子电池电解质锂盐的研究进展

按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

简要介绍了高安全型锂离子动力电池正极材料一磷酸铁锂的研究进展;报导了通过固相法在不同温度下合成了LiFePO4;研究结果表明：与LiCoO2相比,LiFePO4材料具有更好的热稳定性,对于非常规条件下使用具有更强的忍耐力。研究了Cr掺杂LiFePO4材料;当Cr^3 在Li位取代后,材料的电子电导率提高了10^7～10^8个数量级,从而大幅度提高了材料大电流工作能力,使该种材料的实际应用成为可能。