金属锂负极改性研究现状

综述了金属锂二次电池中金属锂负极改性的研究进展。主要介绍了电解液添加剂、金属锂保护膜、新形态锂电极等主要改性方法,并对以后锂电极的发展趋势进行了展望。     

金属锂电极/有机电解液界面的研究进展

综述了金属锂二次电池中锂电极/液态有机电解液界面的研究进展。介绍了金属锂/有机电解液界面锂枝晶的形成原理和充放电制度对锂枝晶生长的影响,有机电解液组成以及锂合金添加剂对锂界面膜形貌、结构组成和电化学稳定性的影响,以及锂电极的界面膜形貌与循环性能之间的相互关系。基于1,3-二氧戊环溶剂的三氟甲基磺酸亚胺锂电解液,特别是掺杂Al3+、Mg2+、Ca2+等金属离子能显著增强锂电极界面膜的稳定性,提高金属锂电极的循环性能。     

锂离子电池的低温性能研究

向电解液中添加碳酸亚乙烯酯(VC),可提高负极界面的导电性与稳定性.在-20℃下放电,电解液中加VC的电池的放电电压平台比不加VC的电池提高约25%.三电极实验结果表明:在低温下由于电池阻抗增大,极化增强,充电过程在负极出现金属锂沉积;金属锂与电解液发生还原反应形成SEI膜,SEI膜的状态与充电电流有关.     

锂硫电池研究最新发展及面临的挑战

以金属锂为负极,硫为正极的锂硫二次电池的能量密度高达2 600 Wh/kg,仅次于锂-空气二次电池,成为电动汽车及电站储能电池的研究热点。由于液态电解质溶解大量的放电产物聚硫化锂等因素,导致锂硫电池的容量衰减快、循环寿命短及自放电率大,这也是目前锂硫电池难以商业化的主要问题。围绕硫多孔碳复合材料、电解液添加剂及离子交换隔膜等,综述国内外最新研究进展,以期得到研究思路。     

锂空气电池用离子液体基复合电解液的性能

针对运行过程中有机电解液易挥发导致电池失效的现象,设计一种适用于锂空气电池的复合电解质材料。采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF_4)与碳酸酯类(EC+EMC+DMC)作为主体溶剂,亲水型LiBF_4与疏水型LiPF_6作为溶质,四氟硼酸螺环季铵盐作为添加剂制备复合电解液。组装的锂空气电池在低电流密度(0.01 mA/cm~2)下表现出较好的电化学性能,放电比容量可达2 960 mAh/g,比能量达到6 810 Wh/kg。     

金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展

综述了目前金属锂蓄电池负极-电解液相容性的研究现状。系统地阐述了钝化膜即固体电解质相界面膜(SEI膜)对锂电极性能的影响、SEI膜的结构与组成、SEI膜的形成机制以及锂盐、溶剂种类对锂溶解-沉积过程的影响。最后详尽论述了在目前最佳电解液体系中,锂电极SEI膜的组成、充放电电流密度对其性能的影响以及容量衰减机制。     

高功率锂离子电池电解液中导电锂盐的新应用

高功率型锂离子电池是当前电源研究领域的重点和热点,电解液是提高电池功率特性的关键。着眼于电解液中导电锂盐的研究现状,介绍了几种有应用前景的功率型新型锂盐,另外总结了锂盐溶于非水有机电解液之外的其他新应用,如锂盐的混合使用、锂盐用作添加剂以及锂盐与离子液体的配合使用等,从更宽的视角对锂离子电池电解液导电锂盐的合成及应用进行了综述。     

锂离子蓄电池热稳定性的机理

研究了18650型锂离子蓄电池及其组分的热稳定性。热箱实验证明LiMn2O4组装的电池,比LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池安全性好。通过X射线衍射光谱法(XRD)和差示扫描量热法(DSC)进一步确定在升温过程中正极/负极材料的热量释放过程和差异。结果表明,LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池热失控主要是由正极的分解及其和电解液反应的放热造成;而LiMn2O4电池爆炸的主要原因是高温下石墨嵌锂和金属锂沉积与聚偏氟乙烯(PVDF)、电解液之间的反应。     

电解液添加剂对金属锂电极的表面改性

为了提高金属锂二次电池中锂电极的性能,在电解液中添加了不同比例的1,4-二氧六环,测试了Li-LiCoO2扣式电池的性能。结果表明,在电解液中添加质量分数2%的1,4-二氧六环可使锂电极循环寿命大大增加,利用率增加10%,放电平台提高约100mV。与用1,4-二氧六环进行表面预处理电池相比,利用率和循环寿命差不多,但高次循环的放电平台可增加约80mV。而且,添加质量分数2%的1,4-二氧六环后电池的大电流放电性能也较好。     

锂离子蓄电池电解液研究进展

锂离子蓄电池电解液及其添加剂的研究日益受到研究者的重视。电解液作为锂离子蓄电池重要组成部分对电池性能影响很大。综述了现阶段锂离子蓄电池电解液的溶剂、锂盐、低温性能以及热稳定性方面的研究状况。添加剂是有效改善锂离子蓄电池电解液性能的手段,概述了目前添加剂几个主要方面———SEI成膜添加剂、电导率提高添加剂、电池安全保护添加剂的研究进展。     

三元层状正极材料的电化学性能影响因素研究

三元层状正极材料是非常有应用前景的动力型电池正极材料,而其电化学性能还有待于进一步提高。研究了正极片厚度、隔膜类型、电解液组成和负极表面变化等因素对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2(NCM111)材料电化学性能的影响。研究发现随着正极极片厚度的增加,电池在循环过程中容量衰减严重;相比于聚丙烯(PP)隔膜,聚酰亚胺(PI)隔膜由于具有更好的浸润性,提高了电池的放电容量;电解液中低粘度链状碳酸二乙酯(DEC)的含量对电极相容性和正极材料中过渡金属离子溶解都有较大影响;负极表面锂枝晶的形成降低了电池的循环性能。     

薄膜锂电池的研究进展

微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求。全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择。简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理。从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展。阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高。在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向。     

Carbon film covering originated from fullerene C60 on the surface of lithium metal anode for lithium secondary batteries

Carbon films from fullerene C₆₀ were coated on the surface of lithium metal for the anode of lithium secondary battery. In order to investigate the relationship between the electrochemical characteristics of the carbon films and deposition technique, three different vacuum techniques were employed such as RF (radio frequency)—magnetron sputtering of C₆₀, plasma assisted thermal evaporation of C₆₀ and ion beam assisted thermal evaporation of fullerene C₆₀. From the physical and chemical characterization tests, we found that the carbon films produced by those above techniques mainly consist of sp²/sp³ hybridized amorphous carbons. Electrochemical tests implied that the cyclic performance was enhanced by the fullerene C₆₀ coating on lithium metal anode in comparison to the pure lithium metal one. This enhanced performance is due to the formation of thin carbon film on the surface of lithium metal anode which plays a role as a passive layer against the side reaction between lithium metal and the electrolyte.     

共价有机框架材料应用于锂硫电池的进展

金属锂负极枝晶不可控生长、隔膜界面兼容性差及正极中存在的穿梭效应等,导致锂硫电池的容量衰减、安全性能下降.共价有机框架(COFs)材料具有密度低、比表面积大、孔径和结构可调、易于功能化和共价结构组合多等优点,具有应用于锂硫电池关键材料的潜力.总结近五年COFs在锂硫电池中的应用进展,包括COFs在锂硫电池正极框架材料、...     

锂离子电池电解液新型含氟添加剂研究进展

随着锂离子电池应用范围的扩大,如何进一步提高锂离子电池的性能成了近年来的研究热点。阐述了电解液在锂电池中的工作原理以及电解液含氟添加剂的研究进展。将锂电池电解液含氟添加剂分为氟代碳酸酯、氟代烷基类、氟代磷腈衍生物和氟代磷酸酯四类,并总结了它们各自作为添加剂的功能。对锂离子电池电解液含氟添加剂的未来方向做了展望。     

二次锂电池进展

本文叙述了二次锂电池的开发现状、存在问题及解决途径。表述了二次锂离子电池的概貌及特点,该电池以碳为负极,能有效地避免充电时锂枝晶引起的短路,改善了循环寿命,提高了能量密度,有利于电池小型化。     

聚铝酸钠固体电解质的制备

用醇钠、醇铝作原料,醇锂作添加剂,制备聚铝酸钠陶瓷固体电解质.合成温度为1250℃,在1650℃下进行烧结,所得产品化学均匀性好,是性能良好的钠-硫电池固体电解质.文中详述了制备工艺过程和产品性质.     

电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展

介绍了电解质锂盐草酸二氟硼酸锂(LiODFB)的制备进展及在锂离子电池中的应用.LiODFB与常用电极材料表现出良好的匹配性,所组装电池的高低温性能优良、倍率放电性能较好、安全性能较高,有望成为动力电池用电解质锂盐.     

电解质LiBF4和LiBOB分析方法评述

电解质锂盐LiBF4和LiB（C2O4）2（即LiOB）因一系列的优点越来越成为锂离子电池电解质研究的热点。总结了二者的分析方法,主要从仪器分析（如IR、NMR、XRD）和化学成分分析（如沉淀法、离子选择电极法）两个方面进行评述,还对电解质中杂质,如金属离子杂质、水分、HF的检测等分析方法的研究进展进行了较为详尽的归纳与评述。