中间相炭微球-LiCoO2锂离子蓄电池性能研究

通过对AA型中间相炭微球(MCMB)- LiCoO2锂离子蓄电池及以MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子蓄电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合双电极模拟电池的交流阻抗实验,研究了MCMB- LiCoO2锂离子蓄电池的性能及其容量衰减的原因。结果表明:在室温条件下,电池的1 C放电容量达600 mAh,并具有较好的循环性能和倍率特性。电池的倍率特性和容量衰减主要受正极控制。     

共混材料Li1.04Mn2O4/LiNi0.94Co0.06O2为正极的锂离子蓄电池性能

研究试验了以共混材料Li1.04Mn2O4/LiNi0.94Co0.06O2为正极,中间相炭微球(MCMB)为负极的AA型锂离子蓄电池。结果表明:以n(Li1.04Mn2O4)/(LiNi0.94Co0.06O2)=1∶1为正极材料的AA型锂离子蓄电池,较好地综合了Li1.04 Mn2O4的高放电电压及LiNi0.94Co0.06O2的高比容量的优点,克服了Li1.04Mn2O4的比容量低及LiNi0.94Co0.06O2的放电电压偏低的缺点。在室温条件下,电池的1C放电容量达620mAh,比能量达到120Wh/kg和290Wh/L,循环400次时,其容量仍为初始容量的86%,并具有较好的倍率特性。电池在150℃荷电放置的条件下,不起火爆炸。     

AA型MCMB/Li1.04Mn1.96O4电池的性能

研究了以Li1.04Mn1.96O4为正极,中间相碳微球(MCMB)为负极的AA型锂离子电池.在室温条件下,电池的1C放电容量达500mAh,比能量达到95Wh/kg和210Wh/L,循环400次时,其容量仍为初始容量的85%,并具有较好的倍率特性.55℃荷电贮存7天后仍具有较好的充放电性能.电池在170℃荷电放置的条件下,不起火爆炸.     

不同正极活性物质的钛酸锂负极锂离子电池

采用4种正极活性物质,设计32650型4.0 Ah钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))负极锂离子电池,评估充放电倍率性能、放电温升、低温放电性能、循环性能和安全性能。尖晶石镍锰酸锂(Li Ni0.5Mn1.5O4)正极电池的电压平台高(3.15 V),-20℃下的1 C放电(3.3~2.0 V)容量是常温时的83.16%,比能量为74.57 Wh/kg;磷酸铁锂(LiFePO_4)正极电池的电压平稳(1.70 V),适用于对电压要求严格的领域。三元材料正极电池中,镍钴锰酸锂(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2)正极电池的各项性能较优,3 C循环3 486次的容量保持率为102.58%,可用于快充领域;镍钴铝酸锂(LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2)正极电池更适合于储能领域。     

包埋镍酸锂高温循环性能研究

用LiCoO2 包埋镍酸锂作为锂离子电池正极材料 ,组装成AA型电池 ,在 4 2 0～ 2 75V和充放电电流为 1C的条件下 ,对其 5 5℃、 2 5℃循环性能与钴酸锂AA型电池 5 5℃循环性能进行了对比研究。在 5 5℃下循环 5 0次后 ,包埋镍酸锂的放电比容量仍在 161mAh/g左右 ,容量保持率高达 91%以上 ,XRD测试表明 :材料仍保持原始结构     

锂离子电池材料BaFeO4的制备及性能

研究了锂离子电池负极材料BaFeO4的制备和电化学性能.Ba2+和FeO42-在水溶液中反应合成了BaFeO4,反应产物由X射线衍射分析可能是单相BaFeO4.在室温下测定了BaFeO4的放电容量.电池由BaFeO4电极和过量的锂电极组成,以10 mA/g BaFeO4的恒电流进行充电(Li+脱出)到4.5 V和放电(Li+嵌入)到0 V.在高电位范围(3 374～2 618 mV,vs.Li/Li+)工作的BaFeO4不适合于在锂离子电池中用作正极活性材料,其放电容量低达0.5 mAh/g,但是在低电位范围(290～0 mV,vs.Li/Li+)工作的BaFeO4适合于在锂离子电池中用作负极活性材料,放电容量高达294.0 mAh/g.     

高比能量软包装动力锂离子电池的制备

以LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.3)O_2和尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)的混合物为正极材料,人造石墨为负极材料,研制额定容量为19Ah的电动汽车用高比能量软包装动力锂离子电池。电池在2.8~4.2 V循环,0.33 C放电比能量大于150 Wh/kg;5.00 C持续放电容量保持率为94.7%;50%放电深度时,10 s脉冲放电的比功率大于2 500 W/kg;1.00 C循环1 000次,容量保持在额定容量的92.2%。电池在针刺、过充等安全测试时不起火、不爆炸。     

AA型MCMB/LiCoO2锂离子电池的性能

通过合理的电池结构设计和优化的装配工艺，组装了AA型MCMB／LiCoO2锂离子电池，并对其性能进行了考察。在室温条件下，电池的1C放电容量达600mAh，比能量达123Wh／kg和320Wh／L，并具有较高的放电电压。循环400次时，其容量仍为初始容量的86％，并具有较好的倍率特性。电池在150℃荷电放置的条件下，不起火爆炸。     

碳纳米管用于磷酸铁锂正极动力锂离子电池

分别以磷酸铁锂(LiFePO_4)和人造石墨为正、负极活性材料,碳纳米管(CNT)为正极导电剂,制备5.0 Ah 32650型动力锂离子电池。考察CNT添加量对电池性能的影响。CNT添加量为2%的电池,综合性能最佳:内阻为5.8 mΩ;常温下在2.00~3.65 V充放电,1.0 C放电比容量为129.04 mAh/g,5.0 C充电恒流比为86.87%、放电中值电压为3.023 V,3.0 C循环200次的平均容量保持率为94.39%;在60℃下老化10 d后,容量保持率为92.98%,容量恢复率为95.83%。     

正极材料Li_(1-x)Y_xFePO_4/C的制备及性能

采用高温固相法,以葡萄糖为碳源,Y2O3为掺杂剂,制备锂离子电池正极材料Li1-xYxFePO4/C(x=0、0.01、0.02和0.03).材料的首次充放电比容量随着x的增加先升高,后降低.加入5%的葡萄糖,x=0.01和0.02的材料,0.1 C首次放电比容量分别为131.37 mAh/g和142.10 mAh/g.     

过充电对 MCMB-LiCoO2电池性能的影响

组装了以中间相炭微球（MCMB）为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的从型三电极锂离子蓄电池,通过对三电极电池在过充电时、过充电前后的性能测试,及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过充电对MCMB-LiCoO2锂离子蓄电池的性能影响。结果表明：当电池过充电至4,8V时,电池表现出较高的充放电容量,但容量衰减较快,循环稳定性较差,且电池在放电初期时的放电曲线呈凸弧形。过充电导致的正极材料LiCoO2相结构的变化、正负电极表面钝化膜的增长变厚,以及正极集流体铝箔的氧化腐蚀,是电池性能迅速恶化的主要原因。     

过放电对MCMB-LiCoO2电池性能的影响

通过对MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合X R D和SEM实验,研究了过放电对MCMB-LiCoO2锂离子电池性能的影响。结果表明:当M CMB-LiCoO2电池过放至0.0伏时,负极MCMB表面上的SEI膜被损坏,集流体铜箔的腐蚀溶解较严重,再次形成的SEI膜的性能可能较差,这使负极阻抗增大,极化增强,相应地使电池在过放电以后的循环过程中的放电容量、放电电压和充放电效率大为降低。但过放电对MCMB的结构和正极性能没有影响。     

MH-Ni电池高倍率循环寿命影响因素探讨

D型MH-Ni电池1 C率100％ DOD放电303周期后,电池放电容量降低29．9％,电池的内阻增大155%,放电30 min时电池端电压降低8．4％。对循环前后电池进行对比实验,发现循环后电池放电至1．0 V时,其负极的电极电位降低为－750 mV（vs．HgO／Hg电极）,而未循环的为－854 mV（vs．HgO／Hg电极);P-C-T实验结果表明,循环后电池中的合金电化学容量只有129．4 mAh／g,而未循环的为279．7 mAh／g,这两者说明电池循环后负极中的合金贮氢能力已大大下降。通过对循环前后电池正、负极活性物质的扫描电镜实验、粒度分布测试及X射线衍射实验等进行分析,证实电池经循环后失效的主要原因是因为负极活性物质的腐蚀、粉化和氧化。     

一种新型锂离子蓄电池阴极材料——锰结核的嵌锂行为

研究了天然锰结核作为锂离子蓄电池阴极材料的可行性 ,从其组成结构与电化学嵌锂行为作了广泛全面的研究和评价。研究结果表明 ,锰结核的电化学性质是由钡镁锰矿和水羟锰矿加和的结果 ;锰结核的锂离子嵌入脱出电位在 2 .6V和 3V附近 ,在 2 .5～ 4.1V之间充放电 2 0 0多次后 ,放电容量降至约 10 1mA/ g ,保持率为 92 .5 % ,具有较好的充放电可逆性能 ,表明层状结构的钠水锰矿和水羟锰矿是一种良好的锂离子嵌入脱出电极材料 ,它是一种具有应用前景的新型锂电池和锂离子电池阴极材料。     

微波法制备LiCoO2正极材料及其电化学性能研究

采用机械球磨和微波加热烧结方法研究了不同补锂量对锂离子蓄电池正极材料LiCoO2的物相结构、形貌及电化学性能的影响。对制得的不同锂钴比LiCoO2样品,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电测试仪等进行检测,得出采用微波合成LiCoO2材料时最佳的补锂量为2.5%,室温下以20mA/g进行恒电流充放电,其首次充放电比容量分别为160.58mAh/g和153.44mAh/g,10次循环之后比容量为141.67mAh/g。     

石墨/LiCoO_2锂离子电池研制

本文报导了以石墨为负极、LiCoO_2为正极的可充电锂离子电池研制结果,通过采用合适的电解液体系及正负极匹配,研制出的AA型锂离子电池容量达到500mAh,可实现1倍率(即1C,500mA)快速充放电,平均工作电压达到3.6V,充放电循环寿命已达到300次。电池大电流及高低温放电性能良好。短路试验显示出锂离子电池具有良好的安全性。     

LiDFOB对LiCoO_2锂离子电池循环稳定性的影响

采用线性伏安扫描(LSV)、SEM、X射线光电子能谱(XPS)、恒流充放电等方法,研究二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)作为电解液添加剂对钴酸锂(LiCoO_2)正极锂离子电池循环稳定性的影响。在3.0~7.0 V,首次到第4次扫描时,添加LiDFOB的电解液,氧化电流逐渐减小;LiDFOB可在LiCoO_2电极表面形成含有LiF、O-B化合物的保护膜;含3%LiDFOB的电解液可抑制隔膜在常温及高温循环过程中的氧化;使用含1%、3%LiDFOB电解液的LiCoO_2/石墨全电池,循环500次的容量保持率分别为80.88%、86.62%,高于空白组的74.75%。LiDFOB提高电池循环稳定性的原因是:使铝集流体钝化,降低了电解液的氧化分解电流;在正极表面形成保护膜,抑制电解液/电极界面的副反应;对隔膜具有抗氧化保护作用。     

电解液添加剂对锂离子蓄电池循环性能的影响

为了改善锂离子蓄电池的循环性能 ,在EC/DEC/1.0mol/LLiClO4 电解液体系中加入微量添加剂苯甲醚。以Li金属和改性石墨为电极材料 ,循环性能测试结果表明 ,苯甲醚的加入 ,使电池的可逆比容量和充放电效率均得到提高 ,且可逆比容量的衰减速度减慢。用FTIR对首次离子嵌入过程结束后的石墨电极表面SEI(SolidElectrolyteInterface)进行组成分析 ,发现加入苯甲醚后 ,电极表面SEI中的RCO3Li含量明显减少 ,但Li2 CO3 基本不变 ,并发现有新的产物CH3OLi生成。根据以上分析结果 ,提出了苯甲醚对锂离子电池循环性能的影响机理 :在Li+嵌入石墨电极的初次过程中 ,苯甲醚和EC、DEC的还原分解产物RCO3Li发生基团交换反应 ,生成CH3OLi ,该产物能有效提高石墨电极表面SEI的稳定性 ,减少锂离子嵌入石墨过程中引起的溶剂分子共嵌入 ,从而改善电池的循环性能。     

无人机用高电压钴酸锂的制备及性能

用机械球磨-高温煅烧法制备钴酸锂(LiCoO_2),然后进行磷酸铝(AlPO_4)包覆。XRD、SEM和电化学性能测试结果表明:制备的LiCoO_2为二次颗粒结构,表面有均匀的AlPO_4包覆层。在3.00~4.50 V以1.0 C充电、2.0 C放电,包覆AlPO_4材料第50次循环的放电比容量由未包覆材料的137.0 mAh/g上升到166.6 mAh/g。包覆处理可提升正极的热稳定性和高电压高温持续充电的时间,从而提高电池的高温安全性能。