非碳类新型锂离子蓄电池负极材料研究进展

锂离子蓄电池性能的提高与负极材料的发展有很大关系。综述了近年来在非碳类锂离子蓄电池负极材料方面所取得的一些研究进展,分别对过渡金属氧化物、锂合金、锂过渡金属氮化物、金属硫化物及其它锂离子蓄电池非碳类负极材料各自的特点及其在合成、结构、电化学性能方面的研究近况进行了分析和总结,重点探讨了过渡金属氧化物的发展过程、充放电的特性、反应机理及影响其反应的各因素,并对其存在的问题进行了分析。最后对非碳类锂离子蓄电池负极材料今后可能的发展方向进行了探讨。     

锂离子电池合金负极材料的研究进展

综述了锂离子电池合金负极材料的研究进展,包括铝基、锡基以及硅基合金负极材料;对合金负极材料研发中存在的问题和贮锂机制进行了分析.活性粒子纳米化、多重缓冲结构和多组分复合方式是合金负极材料的发展方向.     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

总结了锡氧化物、锡复合氧化物以及锡合金的制备方法、性能和贮锂机理,概述了锂离子电池锡基负极材料的研究现状.锡基负极材料的结构与性能因其制备方法的不同而有差异,但贮锂机理都倾向于合金机理.     

中间相沥青炭微球的嵌锂模型

碳材料用作锂离子蓄电池的负极材料导致了可充锂电池的飞速发展 ,但碳材料的结构、性能及其贮锂性能的影响至今仍然是有争议的课题。锂离子蓄电池应用领域的迅速扩大对负极材料的嵌锂性能提出更高要求 ,理论上也相应地提出了一些解释高嵌锂容量的新机理。在介绍中间相沥青炭微球 (MCMB)结构的基础上 ,综述近年来MCMB在嵌锂模型方面的一些主要进展 ,并简要指出其发展方向     

锂离子蓄电池硅基负极材料的研究

综述了锂离子蓄电池硅基负极材料的制备、特性以及电化学性能的研究概况。分析了常温下锂与晶体硅以及无定形材料的电化学合金化机理,介绍了硅材料在充放电过程中的失效机制。重点探讨了单质硅、硅-金属复合材料、硅-碳材料作为锂离子蓄电池阳极材料的发展过程、反应机理以及充放电特性,并对其存在的问题进行了分析。对未来硅基材料的研究和应用作了探讨及预测,认为无定形合金薄膜材料以及纳米复合材料将是硅基材料的研究重点,硅基材料作为锂离子蓄电池商业化负极材料指日可待。     

锂离子蓄电池负极材料的研究进展

讨论了各种锂离子蓄电池负极材料的结构和嵌锂机理 ,特别是最新研制的、除普通石墨和高度石墨化碳材料以外的改性石墨和可逆容量大于 372mAh/g的其它负极材料 ,包括无序碳 (5 5 0～ 90 0mAh/g)、多并苯半导体(PAS ,85 0mAh/g)、锂过渡金属氮化物 (90 0mAh/g)、非晶态锡基复合氧化物 (ATCO ,6 0 0mAh/g)和表面改性锂金属等材料。认为以PAS为代表的热解碳 (低于 80 0℃ ) ,ATCO ,以Li Co N系化合物为代表的Li3 N型锂过渡金属氮化物和表面改性锂金属将是锂离子蓄电池负极材料的发展方向     

锂离子蓄电池锑基负极材料研究进展

锂离子蓄电池的负极材料是近年来的研究热点之一.评述了锑基负极材料包括锑的氧化物、复合氧化物、锑合金、锑金属薄膜以及掺杂锑金属化合物的研究现状,探讨了含锑材料作为锂离子蓄电池负极材料存在的一些问题及其解决办法,并对其发展趋势进行了展望.     

纳米碳材料在锂离子蓄电池负极材料中的应用

近年来,纳米碳材料在锂离子蓄电池电极材料中的应用受到广泛的重视,目前纳米碳材料主要有纳米碳纤维(Carbonnanofibers,CNFs)和纳米碳管(Carbonnanotubes,CNTs)两种,本文对这两种纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的研究进行了综述。纳米碳材料可以显著提高锂离子蓄电池的嵌锂容量,但存在首次充放电效率不高以及电位滞后的缺点。纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的掺杂体具有很高的实用价值,这是由于纳米碳管和纳米碳纤维具有高的比表面积、高的导电和导热性以及优良的机械性能。     

日本锂离子蓄电池技术的开发过程和最新趋势

锂离子蓄电池已被广泛应用于蜂窝移动电话、笔记本电脑及摄录像一体机等便携式电器的电源。这种新型电池体系的研究和开发工作始于 1981年 ,其起源是对采用电子导电聚合物———聚乙炔作为负极材料的锂蓄电池的开发。此后 ,研究的重点从聚乙炔转移到具有同样的 pi电子的碳材料上。在含锂离子的金属氧化物LiCoO2 被采用为正极材料后 ,锂离子蓄电池终于开发成功。在锂离子蓄电池实现商品化生产后 ,许多相应的技术也被开发出来 ,而这些新技术将会提高锂离子蓄电池的性能。     

采用Li_4Ti_5O_(12)负极材料的高功率低电压锂离子蓄电池

混合动力车需要一种可高倍率放电、长寿命和安全的化学电源,但是现行的锂离子蓄电池的安全性和循环寿命尚不能完全满足要求.研制一种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池体系,正极材料采用三元材料或磷酸铁锂.该类低电压锂离子蓄电池具有2.4 V或1.8 V的电压,比能量50～70 Wh/kg,可以在30 C倍率放电.而且这种采用钛酸锂负极的低电压锂离子蓄电池显示了良好的循环稳定性和安全性.因此,这种高功率低电压锂离子蓄电池适合于混合动力车等动力应用.     

转化型过渡金属氧化物负极材料的研究进展

综述了近年来过渡金属氧化物 MxOy （M＝ Fe,Ni,Co,Cu）作为锂离子电池负极材料在锂离子电池中的应用。我们分别将过渡金属氧化物的两种形态（粉体和薄膜）,与电化学性能之间的关联性进行了总结和探讨,并对过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。     

过渡金属氧化物在锂离子电池中的应用

发展高性能负极材料对于推进锂离子电池进一步应用至关重要。介绍了新型过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的主要特点及近期研究进展,综述了碳包裹过渡金属氧化物的合成制备方法及性能,并对该类负极材料的发展进行了展望。     

锂离子电池锡负极材料研究进展

简要介绍了研究较多的碳负极材料 ,重点评述锡负极材料与锂的反应机理、制备方法、结构与电化学性能之间的关系及近期的研究现状。随着新的制备方法和新的分子结构设计的出现 ,若能克服目前所存在的问题 ,锡基材料有望成为新一代锂离子电池负极材料     

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛评述——高比能量电池及关键电极材料

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛于2017年4月12—14日在宁波市举行。会议主要讨论了高能量密度正极材料(镍锰酸锂、高镍三元和富锂层状氧化物正极材料)和负极材料(硅基负极材料和金属锂负极),以及高能量密度电池体系[锂-氧(空气)电池和锂硫电池]的研究工作。     

锂离子电池锡基负极材料研究现状

金属锡比目前广泛使用的碳具有高得多的理论嵌锂比容量,很有希望成为锂离子电池新一代负极材料。综述了近年来锂离子电池锡基负极材料的研究进展,介绍了可作为锂离子电池负极的几种锡基材料的制备方法及性能,并讨论了它们的优缺点。     

锂离子蓄电池高容量硅基负极材料研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子蓄电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论研究和应用研究的热点之一。综述了单质硅、硅-金属合金以及硅-碳复合材料作锂离子蓄电池负极材料最新研究成果,并对其今后研究和应用前景作了展望。纳米级硅薄膜具有大于3500mAh/g的超高可逆容量,有望用于微型锂离子蓄电池;硅-金属合金材料的研究正在由单相搀杂向多相搀杂的方向转移;而硅-碳复合材料能有效抑制硅的体积变化,在发挥高放电容量的同时能保持良好的循环特性,很有可能成为规模化生产的新一代负极材料。     

锂离子电池Li2MSiO4系(M=Fe,Mn,Co,Ni)正极材料的研究进展

介绍了一类新型锂离子电池正极材料Li2MSiO4(M=Fe,Mn,Co,Ni)。综述了该系正极材料的研究现状,重点对各种材料的结构特点、合成方法及电化学性能进行总结和探讨。展望了该系材料的发展趋势。     

荷电状态对锂离子电池电化学性能的影响研究

以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O为主要正极材料制备锂离子电池,通过循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流间歇滴定技术研究了过充状态、过放状态和正常使用条件下锂离子电池电化学参数变化规律。结果表明,锂离子电池在过充、过放时,固体电解质界面(SEI)膜遭到破坏,电荷转移和离子扩散难度增加,电池整体电阻增大,安全性降低;然而,以恒电流间歇滴定方式将电池过充到4.5 V时,电池正、负极材料结构的改变具有可逆性,电池可以恢复到正常状态;将电池过放至2.5 V后,正极或负极材料的结构遭到严重破坏,该破坏过程不可逆。该项研究结果对于明确荷电状态对电池整体性能的影响、开发新型电池检测技术并进行电池安全设计具有重要意义。     

锂二次电池正极含硫复合材料的研究

采用聚丙烯腈与单质硫在一定条件下制备含硫复合材料,并利用蔗糖进一步对所得含硫材料进行碳包覆。采用XRD和SEM对该材料进行了表征。以碳包覆材料为正极活性物质,金属锂为负极制备锂二次电池,检验其充放电性能,并考察了碳包覆工艺过程对材料性能的影响。实验证明,经过碳包覆后的材料有较高的质量比容量和良好的循环稳定性。同时,通过组装硫基材料为正极、中间相碳微球材料为负极的全电池,初步考察了硫基正极新型锂电池的充放电特性。