软碳用作快充锂离子电池负极的机理研究

通过实验对软碳储锂机理与动力学行为进行分析,CV曲线表明高电位区间的容量由锂离子吸附主导,低电位区间的容量是锂离子吸附和锂离子插层两个过程叠加.XRD结果表明放电时锂离子随机无序嵌入软碳负极中.软碳独特的储锂机理导致在整个放电过程中锂离子扩散系数基本保持恒定.软碳材料具备较小的电化学阻抗以及活化能,并呈现出优异的快充性...     

锂离子电池快充技术进展

从材料、结构、设计等方向概述了锂离子电池快充性能的影响因素.材料方面,采用硬碳包覆、小颗粒混搭等修饰或共混方式优化负极材料,使用气孔率较大而厚度较薄的隔膜,增大电解液的电导率和浓度并降低粘度,有利于提升电池的快充性能;结构方面,采用极耳中置结构、多极耳卷绕、叠片技术均可以大幅度提高电池的快充速度;设计方面,主要与涂布量...     

锂离子电池快充技术的研究进展

锂离子电池的应用已经非常广泛,掌握锂离子电池快充技术,促进其实际应用,具有广阔的商业前景。在国内外现有研究的基础上,基于锂离子电池本身,详细介绍了快充型锂离子电池的制备技术,并结合目前的实际应用,讨论了锂离子超级电容器,最后对锂离子电池快速充电技术的发展前景做了展望。     

锂离子电池负极衰减机理的研究进展

析锂、电极表面钝化膜的增厚、可循环锂量的损失、活性物质结构的破坏等现象均可导致锂电池寿命的衰减,其中,负极是引起电池容量衰减的主要因素。总结了电池使用过程中负极衰减的主要原理,并提出了几种减少容量衰减的方法。     

锂离子电池用无定形碳材料容量衰减机理

通过研究在不同的循环次数时无定形碳材料的电子自旋共抓信号的强度变化及形态结构的变化，得出了容量衰减的机理。该机理表明容量的衰减是由于包在反复插入和脱出过程中，破坏了无定形碳材料的结构所致。     

不同电极面密度锂离子电池的容量衰减机理

采用3种电极面密度(其中正极面密度分别为11.0 mg/cm2、14.0 mg/cm2和17.0 mg/cm2)组装成以磷酸铁锂(LiFe-PO4)为正极活性材料的锂离子动力电池,考察了常温循环性能.用交流阻抗、XRD和SEM等方法分析了容量衰减的机理,发现3种电池常温循环性能差别的原因,主要是电池可逆锂损失的程度不同...     

快充式AA型镉镍电池的研究

介绍了一种采用半烧结结构制备快充式AA型镉镍电池的方法。着重介绍了氧化镉负极的研究方法。研究结果表明:该电池能够在45min内充足电,放出100%的额定容量,且具有良好的高、低温性能及快充寿命。     

锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究进展

综述了锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究现状.从碳负极/电解液界面现象、SEI膜的形成机理、溶剂还原机理、锂盐对碳负极性能的影响、碳负极在长期循环过程中的稳定性等论述了碳负极容量衰减的原因,提出了解决方法.     

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。     

软碳掺杂对大容量锂离子电池性能的影响

锂离子电池的低温性能是制约锂离子电池发展的重要因素之一,在负极中掺杂一定比例的软碳能够有效地改善锂离子电池的低温充电性能。对比了不同软碳含量对电池低温充电以及其他性能的影响。随着软碳含量的增加,电池在低温下恒流充电的比例升高,对电池容量及开路电压(OCV)的影响增大。实验结果表明,在负极中掺杂20%的软碳,能够满足电池的低温充电性能,-20℃时其恒流充电比例为56.04%,总充电容量达到25℃时充电容量的81.74%。     

光储充一体化快充站日前运行策略

针对电动汽车光储充一体化快充站的优化运行提出一种日前运行策略.考虑光伏出力与快充负荷的不确定性,应用基于场景的随机优化方法,以期望运行成本最低为目标,在满足储能系统循环寿命损耗限制的条件下,制定下一日的交换功率参考值.快充负荷场景利用序贯蒙特卡洛模拟方法基于非齐次泊松过程假设生成.利用分段线性化的储能循环寿命损耗计算模型,对与放电深度相关的储能寿命损耗进行精细化建模.通过算例验证了文中策略在应用储能系统响应电价信号进行削峰填谷方面的有效性.     

锂离子电池容量衰减研究进展

锂离子电池容量的衰减限制了其使用寿命,是阻碍锂离子电池在EV领域发展的重要因素之一.为了改善锂离子电池容量特性,提升电池寿命,加深对容量衰减机理的认识,概述了影响锂离子电池容量衰减的影响因素,并分析了锂离子电池容量衰减的各种机理.     

软碳电池储能电站低温特性研究

锂离子电池因具有优秀的倍率性能及循环寿命而得到广泛应用,但其较差的低温性能限制了它的进一步发展。而负极材料已成为影响锂离子电池低温性能的重要因素。软碳电池采用新型负极材料,其低温性能得到很大的改善。研究了电池内阻及制造工艺两方面对锂离子电池低温特性的影响,并在已有锂离子电池的基础上提出一种球型结构软碳作为负极材料,制备了锂离子电池,并用实验验证了该材料对电池低温性能的影响。实验结果证明,当温度为25和55℃时,放电深度均为100%。当温度进一步降低,放电深度有所下降,温度越低,下降越明显,但是总体下降幅度不大,在温度为-20℃时,放电深度依然能够达到80%以上。这证明软碳材料电池具有优秀的低温性能,这将扩大锂离子电池的应用范围,为某些特殊环境下的应用提供可能。     

LiCoO2-SiO/石墨锂离子电池循环衰减机理研究

研究了LiCoO₂正极和氧化亚硅/石墨复合负极（LiCoO₂-SiO/石墨）软包锂离子电池体系（LIBs）循环衰减机理,通过循环过程中电化学阻抗（EIS）、增量容量分析（ICA）、正负极形貌等分析了循环的影响因素。结果表明,硅基负极材料在完全嵌锂状态下的体积膨胀不仅会导致SiO负极的颗粒破碎,与电解液的副反应加剧,其膨胀应力还会造成电极的导电网络和粘结剂网络的破损,从而导致正负极活性物质利用率降低,降低SiO负极材料的循环性能。此外,SiO负极的充放电电压平台较高,与石墨材料复合使用时,容易造成电池正极的过充和放电容量损失,正极过充会加剧正极材料结构破裂。而随着循环的进行,过充程度和放电容量损失会愈发严重,加速电池循环性能衰减。     

退役三元电池再利用时衰减机理分析

以某型号退役三元电池为研究对象,评测了电池的剩余寿命,研究了循环过程中电池交流阻抗的变化规律,分析了正负极的表面形貌、材料晶体结构以及石墨负极表面成分。结果表明：该型号退役三元电池的剩余寿命大约在1 870次,1 200次循环后,欧姆阻抗增大约16%,电荷转移阻抗增大了80%;正极材料出现裂纹且不断增大,最终出现严重的破裂,负极SEI膜逐渐变厚;正极材料的层状结构逐渐被破坏,晶格缺陷增加,负极材料的层间距持续增大;负极表面的LiF、Li₂O、C-Li和P-O/P=O化合物的相对含量逐渐增加,引起电荷转移阻抗的增加。该研究对退役三元电池再利用时性能评估、重组和管理有重要的指导意义。     

VRLA浮充寿命衰减机理及其试验研究

阀控式铅酸蓄电池(VRLA)作为变电站备用直流电源时,其大部分运行时间处于浮充备用状态。大量数据显示,在变电站中做备用电源使用的一部分VRLA浮充寿命为6年左右,远低于10～12年的设计寿命。VRLA的提前失效,严重影响着变电站的正常安全运行。从变电站工况下VRLA运行状态和运行特性出发,探究VRLA浮充寿命衰减机制;根据阿伦尼乌斯公式推演VRLA高温加速浮充耐久性试验内在机理,以此为基础拓展VRLA高温加速浮充耐久性试验方案;进行VRLA高温加速浮充耐久性试验,定义质量损失率、24 h开路电压(OCV)损失倍率和内阻增长倍率,探究质量、开路电压和内阻与VRLA浮充寿命衰减的关系。     

锂离子电池老化机理及综合利用综述

准确的老化机理诊断与健康状态(SOH)评估可提示用户及时更换故障电池,保障电池系统的安全运行。分析总结过充与温度影响下锂离子电池容量衰减的老化机理,依据剩余容量,将退役锂离子电池应用于电网储能、应急电源等。对比不同方法下的老化诊断、SOH评估现状,展望未来建立退役锂离子电池快速诊断老化以及可用于实时监测退役锂离子电池二次利用过程中SOH变化的模型和系统。     

磷酸铁锂锂离子电池容量衰减机理分析

分析容量衰减机理,对优化电池体系十分重要。研究23 Ah方形铝壳磷酸铁锂(LiFePO₄)锂离子电池高温(55℃)循环容量衰减的机理。通过SEM、X射线能量色散谱(EDS)、XRD、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)及傅立叶变换红外光谱(FTIR),分析材料的表面形貌、晶体结构及界面组分。利用电化学微分电压曲线(DVA)及扣式半电池测试,对高温循环后的电池容量衰减机理进行量化分析。失效电池的电极活性材料,整体结构没有被破坏,正极活性物质颗粒表面出现裂纹,负极固体电解质相界面(SEI)膜增厚,有机锂化合物占比增大。DVA结果表明,可循环锂损失(LLI)和活性物质结构损失(LAM)分别占全电池容量衰减的74.82%和25.18%。扣式半电池测试结果表明,负极SEI膜和死锂、正极电解质相界面(CEI)膜、正极结构损失分别占全电池容量衰减的77.13%、1.83%和21.04%。     

18650型锂离子电池的循环容量衰减研究

研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、空气渗透仪等测试手段对不同循环次数后的锂离子电池正负极、隔膜的形貌和结构进行了表征。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%;而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与正负极活性材料反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。