石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用

介绍了石墨烯的物理化学性质,在锂离子电池中的应用及产业化的情况。石墨烯因其特殊的二维结构,具有与石墨负极不同的电化学性能。对石墨烯作为锂离子电池负极材料的电化学性能及其影响因素、制备方法、储锂机理等做了介绍。从石墨烯用于锂离子电池的两个方面材料,即负极及复合电极材料,对石墨烯电极国内外的研究状况做了介绍。与石墨负极相比,石墨烯电极具有高容量、高功率密度的优点,但也存在首周库仑效率低、充放电过程极化较大等缺点。目前石墨烯还未实现产业化,石墨烯电池的研发也多处于概念阶段。     

一维纳米材料在锂离子蓄电池中的应用进展

评述了目前纳米管、纳米棒、纳米线、纳米带等一维纳米材料的制备及其在锂离子蓄电池正、负极材料中的应用。将一维结构的纳米材料应用于锂离子蓄电池材料,可以更好地发挥纳米材料的优异特性,提高电池的电化学性能,因此将成为今后锂离子蓄电池材料研究领域中的热点。     

锂离子电池硅基负极材料的研发进展

聚焦几类锂离子电池硅基负极材料的研发进展,主要是硅/石墨、硅/碳纳米管、硅/碳纳米线、硅/石墨烯、三维多孔硅复合材料的储锂性能及机理;探讨锂离子电池硅基负极材料目前存在的首效低和安全性不足等问题及掺杂和材料复合等解决途径;展望发展高性能、低成本新型硅基负极材料的研发方向.     

韩国三星开发出新型锂离子电池负极

<正>近日,韩国三星公司成功开发出了一种新型的锂离子电池负极,该负极可成功地将现有锂离子电池的体积比能量提升至700~952 Wh/L,这一数值为现有锂离子电池的1.5~1.8倍。新型负极是直接在硅纳米微粒上生长石墨烯,无需形成SiC,比容量为2 500 mA h/g,约是石墨负极的4倍,而普通石墨负极的比容量为550 m Ah/g。硅作为下一代锂离子电池负极材料备受瞩目,因为其理     

工艺条件对高比表面积石墨电化学性能影响

锂离子电池以其高容量、长循环寿命、高安全性的显著特点得到越来越多的关注,高容量是锂离子电池发展的必然趋势。对一种用于锂离子电池负极的比表面积高达4m2/g的人造石墨的物性指标、结构、电化学性能进行了分析,并对电解液及添加剂、工艺条件对负极材料电化学性能的影响进行了相关研究,为实现以此材料为负极的高能量密度锂离子电池产业化应用提供一定的指导作用。结果表明,这种高比表面积的人造石墨具有特殊的微孔结构,含有的活性部位增多,反应面积增大,提高活性材料的利用率,表现出高容量和高倍率性能。     

废旧锂离子电池负极石墨闭环回收的基础研究

提出一种闭环回收废旧锂离子电池负极石墨的方法。采用磷酸三乙酯(TEP)分离负极活性物质石墨与铜箔,结果表明,固液比为1∶25 g/mL,温度为50℃,反应时间为40 min时的分离效率高达98.28%。将分离的石墨经500℃煅烧2 h可制备出成分纯、结构特征明显的氧化石墨烯,将氧化石墨烯包覆于再生磷酸铁锂电池正极材料中发现其电化学性能显著提高。以此实现废旧锂离子电池负极石墨的资源化利用。     

锂离子电池纳米级硅负极的研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论和应用研究的热点。纳米硅基负极材料因具有独特的表面效应和尺寸效应等优点,可大大改善硅作为负极时所存在的循环性能,有望解决限制硅负极成为替代商业化石墨负极的瓶颈问题。介绍了近年来纳米级硅负极作为锂离子电池负极材料的最新研究进展,包括纳米硅颗粒、硅纳米线、硅纳米管及纳米硅薄膜,分析了纳米硅作为锂离子电池负极材料存在的问题,总结了纳米级硅作为锂离子电池负极较为可行的研究方法,展望了纳米硅作为高能量密度锂离子电池负极材料的研究前景。     

国产石墨作为锂离子蓄电池负极材料的性能

主要研究了典型国产石墨的排列结构和直接作为锂离子蓄电池负极材料的电化学性能。结果表明不同的石墨产品 ,其排列结构和电化学性能存在较大差异。并且直接用于锂离子蓄电池负极材料还存在着容量和效率偏低 ,松装和振实密度小 ,循环不是很理想的问题 ,需要对其进行有效的改性处理 ,以满足电池性能和工艺要求。通过对国产石墨进一步包覆处理后 ,其物理性能和电化学性能都得到了明显的改善     

锂离子电池生物碳负极材料的制备及应用进展

负极材料对于锂离子电池的电化学性能至关重要。近年来，生物碳由于高丰度、可再生、低成本和高孔隙率等特性，作为锂离子电池负极材料被广泛研究。首先阐述了生物碳的形成机理，然后总结了生物碳材料的制备方法并讨论了生物碳负极材料电化学性能的影响因素。在此基础上对生物碳及其复合材料在锂离子电池负极材料领域的研究进展进行综述。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料作为锂离子负极材料具有很高的比容量,成为锂离子电池负极材料的研究重点。然而硅在充放电过程中体积变化较大,引起电池容量的快速衰减,从而导致电池循环性能变差。不同方式复合的硅基复合材料被大量地开发出来,以提高纯硅的循环性能,从硅/金属复合材料、硅/碳复合材料、硅薄膜材料及纳米结构的硅材料四个方面对硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状进行综述,分析硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题,讨论硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

锂离子电池用石墨材料的结构与性能研究

研究了锂离子电池用石墨材料的结构与物理及化学特性对其电化学性能的影响。采用XRD、BET、ICP、激光粒径分析等方法 ,对多种典型石墨样品的结构、比表面积、杂质含量、粒径分布进行了表征分析。随着石墨颗粒粒径的增大 ,石墨试样的比表面积减小。电化学性能测试表明 :在石墨材料的石墨化度非常接近的情况下 ,粒径和比表面积对电化学性能的影响较为突出 ,粒径较大及比表面积较小的石墨材料具有较好的充放电性能。试样D具有较高的可逆容量 ( 2 62mAh/g)和较低的不可逆容量损失 ( 85mAh/g) ,首次充放电效率为 75 .5 % ,适用作锂离子电池负极的原材料     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

锂离子二次电池是迄今发展最为迅速的化学电源之一,并以其特有的优点如循环性能好、自放电小及库仑效率高等成为人们研究的热点,提高锂离子电池电化学性能的关键是选取性能良好的正负极材料。硅基材料作为锂离子电池负极材料具有极高的比容量,但硅负极在充放电过程时体积变化巨大和电导率低限制了其应用。目前,改善硅材料性能的方法主要有:材料纳米化、结构特殊化以及复合化。对锂离子电池硅基负极材料改性方法的最新研究进展进行了综述,并展望了硅基负极材料的应用前景。     

锂离子电池电极材料加工中的粉体技术

介绍了锂离子电池电极材料加工中的粉体技术,讨论了不同电极材料在锂离子电池中的应用,详细论述了正极材料LiCoO2和负极材料天然石墨的粒径以及负极材料的形状对锂离子电池性能的影响.锂离子电池的充放电容量随着LiCoO2和天然石墨粒径的减小而增加,天然石墨的球形化处理能提高负极的填充密度,进一步提高锂离子电池的体积比容量和循环性能;此外,适当的碾压工艺以及多种电极材料的混合使用也能提高锂离子电池的性能.     

石墨烯纳米片-氧化亚钴负极材料制备与表征

采用水热法结合500℃高温焙烧制备了新型高性能锂离子电池负极材料石墨烯纳米片-氧化亚钴(GNS-CoO)复合材料。采用XRD及TEM等手段对石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料结构和形貌进行表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,石墨烯纳米片-氧化亚钴复合材料的循环性能明显优于氧化亚钴,以200mA/g进行充放电得到首次放电比容量为1040.2mAh/g,50次循环后放电比容量为1027.8mAh/g,显示出良好的循环稳定性。     

锂离子电池碳负极研究新动向

锂离子电池是近年来发展起来的一种新型电池,其研究重点是电池负极材料。本文根据国内外锂离子电池发展现状,讨论了近年来锂离子电池负极——碳电极的发展动态。比较了各类碳材料的性质,如石墨、焦炭、碳纤维和微珠碳等。并提出对石墨无序化条件、石墨掺杂形成纳米级复合材料和对石墨改性使其形成纳米级孔、洞和通道等技术进行深入研究,目的是提高锂的可逆贮量和减少不可逆容量损失,有利于负极比容量的提高,从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量,并认为这些技术将是未来锂离子电池发展的重要方向。     

石墨烯在锂离子电池中应用的研究进展

石墨烯由于其高电导率、超大比表面积、高化学稳定性等优异的物理和化学特性,在锂离子电池研究方面引起了人们的关注.目前,石墨烯在锂离子电池中的应用研究主要包括以下三个方面:直接用作锂离子电池负极材料;将石墨烯与其它储锂材料复合以提高其电化学性能;对石墨烯进行氮掺杂提高其储锂性能.介绍了石墨烯的制备方法及石墨烯在上述三个研究方向上的最新研究进展并进行了简要的评述,总结并展望了石墨烯及其复合材料在锂离子电池中应用的未来发展方向.     

石墨烯负极材料在锂离子电池中的研究进展

电动车和其他移动设备的发展需要高能量密度、高功率密度的锂离子电池,传统的石墨负极材料由于理论容量低、锂离子脱嵌速率慢和能量密度低等缺点,已经无法满足动力电池发展的需求。近些年来,石墨烯作为一种理想的负极材料,以其独特的物理和化学特性受到了人们的广泛关注。本文综述了石墨烯作为锂离子电池负极材料在近些年的研究进展,并展望了石墨烯负极材料的产业化应用前景。     

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

概述了石墨烯作为锂离子电池常用正极LiFePO4、LiMn2O4和负极Si、金属氧化物等电极材料的添加剂对材料性能的改善,以及其本身作为负极材料对锂离子电池性能的影响,并提出了石墨烯作为锂离子电池电极导电剂新的研究方向。     

以Li_4Ti_5O_(12)作负极的聚合物锂离子电池的性能

应用纳米级钛酸锂粉末作为负极活性材料制作聚合物锂离子电池,并对电池进行测试.分析和评价了其电压特性、倍率充电特性、倍率放电特性、低温放电特性、循环寿命以及安全性能,同时与石墨负极的聚合物锂离子电池进行了比较.研究表明,钛酸锂负极的聚合物锂离子电池在安全性能、倍率充放电性能、低温特性等方面超过石墨负极的聚合物锂离子电池,能够适合于在混合动力汽车和电动汽车上的应用.但电池的能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低.     

钾离子电池负极材料研究进展

钾离子电池和锂离子电池具有相似的工作原理,并且钾元素资源丰富,价格低廉,因此钾离子电池的推广应用可解决当前锂离子电池供不应求的问题。阐述了目前国内外钾离子电池负极材料的研究现状,主要包括:石墨碳、非石墨碳、金属及金属氧化物/硫化物,但这三类电极面临的一大共性问题就是K~+嵌入/脱出过程中引起的体积膨胀,不利于循环稳定性和电极寿命。因此,需选择有效的改性措施,例如纳米化、导电材料修饰、掺杂调控等,基于调整微观结构而增强负极材料的电化学性能。总体而言,钾离子电池作为新兴的二次电池储能设备之一,具有广阔的发展前景,研究开发高性能、长寿命的负极材料对于推动钾离子电池的产业化进程具有重要意义。