Ti类质同象替代对LiMn_2O_4尖晶石电化学性能影响

以尿素脱硝法按不同配比制备了Ti掺杂锂锰尖晶石正极材料,并对其晶体结构及电化学性能进行了研究。Ti掺杂后样品仍能保持单一尖晶石相;Ti掺杂对材料的晶胞参数、真密度等晶体结构特征物理参数产生影响,进而影响了其电化学性能。充放电循环测试结果表明:Ti掺杂后样品的充放电循环性能,尤其在高倍率放电下比容量及充放电效率大大提高;按配比n(Li)∶n(Mn)∶n(Ti)=1∶1.95∶0.05制备的样品表现出最优异的比容量及循环性能。充放电循环对晶体结构完整性造成的破坏与放电倍率成正比,样品LiTi0.05Mn1.95O4具有相对稳定的晶体结构。     

掺铋电解二氧化锰可充性研究

利用日本TOYO SODA有限公司的粉状电解二氧化锰与含铋离子的溶液混合的物理方法制备掺铋的电解二氧化锰。掺铋样品的化学分析、循环伏安扫描及模拟电池的充放电实验表明:在浅度和深度放电时,掺杂样的充放电性能均有一定的改善,掺入的铋对放电在—0.33V至—0.62V(vs.Hg/HgO)范围的二氧化锰可充性改善更加明显,充放电反应机理也有一定的改变。     

Li3V2(PO4)3/C复合正极材料的制备与性能

以CH3COOLi、V2O5、NH4H2PO4和碳凝胶为原料,采用溶胶-凝胶法合成了锂离子蓄电池Li3V2(PO4)3/C复合正极材料.对其前驱体和产品采用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)以及元素分析分别进行了表征.考察了掺杂碳含量对材料充放电性能及其高倍率循环性能的影响.样品C的首次放电比容量达到128.4 mAh/g.样品B和C以0.2 C充放120次后容量几乎没有衰竭;继续以1 C充放电120次,其比容量仍基本恒定,比单一Li3V2(PO4)3材料具有更优良倍率性能和循环性能.交流阻抗测试表明碳掺杂可以形成碳包覆层,材料的电导率大幅提高,从而提高了材料的电化学性能.     

变电站蓄电池充放电异常的原因分析及处理

介绍了一起110kV变电站直流系统更新改造过程中出现的蓄电池充放电异常问题,通过对浮充和均充状态下电流分布分析,指出2组并联蓄电池在均充状态下电压不一致和充电电流过大是导致其充放电异常的原因,提出了改进接线或临时改变2组蓄电池运行方式的解决方案。     

掺铋二氧化锰纳米粉体的循环伏安行为

通过对掺铋二氧化锰纳米粉体的循环伏安行为的研究,讨论了掺杂Ｂｉ－ＭｎＯ２纳米电极的充放电机理。Ｂｉ（Ⅲ）的掺入完全改变了ＭｎＯ２电极的放电机理,但掺杂Ｂｉ－ＭｎＯ２纳米电极与常粒Ｂｉ－ＭｎＯ２电极的放电机理是类似的。在充放电的过程中,均形成一系列不同价态的Ｂｉ－Ｍｎ复合物,通过这些复合物的共还原和共氧化,有效地抑制电化学惰性物质Ｍｎ３Ｏ４的生成,从而极大地改善了电极的可充性能。ＭｎＯ２氧化度高的电极,其活性也大,但在充放电过程中形成Ｂｉ－Ｍｎ复合物之后,差别逐渐缩小,复合物的氧化还原过程与初始氧化态关系不大     

LiMgxFe1-xPO4的制备和性能研究

为提高正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg对LiFePO4进行掺杂,研究了Mg掺杂量对LiFePo4性能的影响.掺杂Mg可提高LiFePO4的容量,x=0.05时,用80 mA/g的电流进行充放电,循环20次后,放电比容量可达115.19 mAh/g.     

4-氯-3-三氟甲基异氰酸苯脂改性电解液

在六氟磷酸锂(LiPF6)基电解液中,掺入不同比例的4-氯-3-三氟甲基异氰酸苯脂(S TD),制备得到改性后的锂盐电解液配方,研究了STD作为电解液添加剂对Li PF6基电解液电化学性能的影响。研究结果表明:STD可与Li PF6耦合,有效提高电解液离子电导率,当STD掺杂量为0.3%(体积比)时,有效提高电池首次充放电效率,改善充放电循环稳定性及降低内阻,其首次充放电效率为62.1%,循环100圈后容量保持率为97.6%;未掺杂STD电解液的首次充放电效率为41.5%,100圈后容量保持率为95.9%。     

用电顾问

正绿色充换电站的组成部分问:绿色充换电站由哪些部分组成?答:绿色充换电站由充放电系统、换电系统、光伏发电系统和梯次电池储能系统等组成,可为电动公交车、乘用车提供全自动换电和快速充电服务。(1)充放电系统。共12台交流充放电桩、直流充放电机和虚拟同步机充电机,每天可以为120车次电动汽车提供充放电服务。     

后备用磷酸铁锂电池组应用特性研究

后备电池的浮充工况不同于循环充放电工况,后备用磷酸铁锂电池沿用了与循环充放电工况相同的电池管理方法,造成电池组管理不当,引起电池寿命衰减严重、电源供电故障、甚至是安全事故,论述了磷酸铁锂电池浮充工况特性及管理方法,对提升后备磷酸铁锂使用性能具有重要意义.     

Mg~(2+)掺杂钛酸锂负极材料的制备与性能研究

以高温固相烧结法进行钛酸锂负极材料的制备,实验中分别采用未掺杂和少量Mg2+掺杂的方式。利用扫描电镜进行了形貌观察,利用X射线衍射仪对样品进行物相分析,还进行了室温恒流充放电测试。结果表明:掺杂少量的Mg2+后颗粒的粒度稍微增大,但未引起粉体材料结构的变化,掺杂少量Mg2+后改善了钛酸锂粉体的导电性,降低了粉体的极化现象,提高了充放电的循环容量及稳定性,充分证明Mg2+的掺杂是比较有效的。     

掺杂离子半径对LiFePO_4电化学性能的影响

采用固相反应合成了锂离子电池正极材料LiFe0.99Re0.01PO4(Re=La3+、Er3+、Gd3+、Nd3+)。利用X射线衍射、电化学阻抗谱、恒电流充放等方法对试样的微观结构和电化学性能进行测试。结果表明:掺杂没有改变LiFePO4的晶体结构;离子半径越小,晶格畸变越小,结构越稳定,大电流放电性能较好;Er3+掺杂的试样具有最佳的充放电性能,掺杂试样的电子电导率均提高4￣5个数量级。     

Bi3+改善MnO2可充性的作用机理

γ MnO2和δ MnO2由于在充放电过程中生成尖晶石结构的电化学惰性物质而不具有可充性。掺杂了Bi3 化合物的MnO2的可充性则得到明显改善。Bi3 改善MnO2可充性的作用机理可能在于四个方面:支持晶格,使得质子(H )能够在晶格间自由流动;促进Mn3 中间产物的形成与沉积转化;Bi和Mn形成化合物以阻断形成尖晶石结构的3D聚合过程;对中间产物的吸附保护以阻止中间产物向尖晶石结构转化。     

新型正极材料LiFePO4的电化学性能的改进

为解决锂离子蓄电池新型正极材料LiFePO4的低导电率的问题,采用高温固相法合成出包覆碳并掺杂了少量Mg2 的LiFePO4样品。采用X射线衍射、充放电测试、交流阻抗和循环伏安测试方法,深入研究了包覆碳后Mg2 掺杂对LiFePO4结构和电化学性能的影响。研究结果表明,包覆碳后掺杂少量的Mg2 能进一步提高LiFePO4的导电性,从而提高材料的比容量和循环性能。不同的Mg2 离子掺杂量(x=0.02、0.04、0.06、0.08)里,Li0.94Mg0.06FePO4的电化学性能最佳,以0.1C充放电,首次放电比容量为141.9mAh/g,充放电效率为93.1%;循环50次后,容量几乎没有衰减。     

高温固相法合成Li0.98M0.02Fe0.95V0.05PO4/C的电化学性能

通过高温固相法合成锂离子电池正极材料Li0.98M0.02Fe0.95V0.05PO4/C(M=Mg、Ti、Al、Ni、Zr、Mo和Mn),用XRD、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究了产物的性能.金属掺杂后的材料,首次充放电比容量均高于未掺杂的纯相材料.在室温下,掺杂Mg的材料在4.2～2.4 V充放电,0.1C首次放电比容量可达154.1 mAh/g,且高倍率充放电比容量高于纯相材料,循环性能稳定,具有较好的电化学性能.     

一种基于单元数量控制的电动汽车充换电站电池充放电策略

电动汽车充换电站兼顾电力系统电源与负荷的双重属性,因而,充分挖掘其柔性、灵活的供需电特性,对其做出合理的充换电决策,具有十分重要的现实意义。传统的充放电控制策略以连续的充电电量为决策变量,然而,受电池荷电状态与数量限制,此类模型的最优解往往难以与现实对应。由此,基于日前分时电价,本文提出双向能量交换下以电池充放台数为决策变量的充换电站充放电二阶段优化控制方法,方法第一阶段以充换电站运行的最小支出费用为目标,在其基础上,第二阶段以站内满充电池数量最大为目标寻求最优充换电策略。以实际山东焦庄充换电站为例,比较了无序充电与本文有序充放电的充电负荷及费用支出,分析了本文提出的以电池充放台数为决策变量和传统方法以连续充电电量为决策变量的优化结果的区别,验证了本文提出方法的有效性。     

正极材料LiMn2-xZrxO4的合成及性能研究

采用高温分段固相反应法合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对其掺杂ZrO2,制得了LiMn2-xZrxO4(x=0～0.02)。对材料进行了XRD测试、粒度分析及恒电流充放电测试。试验结果表明,掺杂了微量元素Zr合成的正极材料具有完整的尖晶石结构,经100次充放电循环后材料比容量为102mAh/g,具有较好的电化学性能和循环稳定性。     

铜掺杂对尖晶石锂锰氧化物性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了不同量铜掺杂尖晶石锂锰氧化物,并用扫描电镜、恒电流充放电、循环伏安等方法研究了制备样品的性能。结果表明:随掺杂量增加,样品材料的充放电容量降低,充放电效率增大,循环稳定性增加。     

电动汽车锂电池快速充电特性的研究

锂电池由于其优越的循环充放电性能、能量密度大、可快速充放电等优点被广泛应用于电动汽车领域。针对目前电动汽车中使用的恒流充电和脉冲充电方法,设计了一个双向的DC/DC变换器对单体锂电池在两种充电方法中的充电效率和充入电量进行了研究。实验结果表明,相比于恒流充电,脉冲充电由于其去极化作用可使电池充入更多的电量。分析了不同的负脉冲占空比对充入电量的影响,得到了选择脉冲时间的考虑因素。     

掺杂Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料

研究了掺杂元素M(锡、钨、镍)的锂铁复合氧化物的合成以及Li/掺杂Li4Ti5O12实验电池的充放电行为和循环性能.实验结果说明,掺杂的Li4Ti5O1 2实验电池其电压平台低于未掺杂的复合氧化物的实验电池,电池的首次不可逆容量也小于未掺杂的复合氧化物的Li/Li4Ti5O12电池.其中Sn掺杂的Li4Ti5O12电极材料循环性能稳定,充放电容量较大,是一种比较好的锂离子电池的负极材料.     

LiMn_2O_4石墨烯包覆及掺杂Mg~(2+)的研究

使用Mg2+掺杂LiMn2O4获得黑色正极材料,并用石墨烯进行表面包覆处理,获得掺杂、包覆锂离子电池正极材料,用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、倍率充放电对材料进行表征。实验结果表明:掺杂Mg2+材料为尖晶石结构,结晶度增加;表面为球形结构,增强电池安全性;包覆材料的电池大电流充放电性能增加,可逆比容量增加;在倍率充放电电流为0.2C时,包覆质量分数为2%的石墨烯(GO)放电比容量为107mAh/g。包覆材料改善了电池的循环性能,在倍率充放电电流为0.2C时,54次循环后,其可逆比容量为92mAh/g,容量保持率为92.12%。