碳酸亚乙烯酯添加剂对LiFePO_4/石墨电池高温循环性能的影响（英文）

研究成膜添加剂对材料结构稳定性及LiFePO4/石墨电池高温循环性能的影响。分别测试添加和未添加碳酸亚乙烯酯(VC)的18650电池的高温循环性能,并通过充放电测试、交流阻抗、扫描电镜、X射线能量色散光谱以及拉曼光谱等方法研究VC对电池正、负材料结构的影响。结果表明:VC添加剂在提高石墨结构稳定性的同时显著抑制LiFePO4材料中的溶铁行为;此外,VC添加剂阻止电解液在负极表面还原分解及负极表面SEI膜的增厚,也阻止电解液在LiFePO4电极表面的分解;含有VC添加剂的电解液可以有效改善LiFePO4/石墨电池在高温下的循环稳定性。     

添加剂四氟硼酸四乙基铵对石墨负极界面性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试方法研究四氟硼酸四乙基铵(Et4NBF4)作为锂离子电池电解液添加剂对石墨负极材料界面性质的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对固体电解质界面膜(SEI)的成分变化进行分析。结果表明:添加剂Et4NBF4参与了SEI膜的形成,提高了人造石墨(AG)/Li半电池充电容量和后续的循环效率,但是降低了首次充放电效率;首次放电过程中1.0～0.5 V是SEI膜形成和生长的电位区间,而0.5 V以下SEI膜进行不断的修复;添加少量Et4NBF4降低了SEI膜阻抗,提高了电解液与石墨负极的相容性。     

锂离子电池用石墨负极材料改性研究进展

石墨是目前商业化锂离子电池应用最广的负极材料,日益增长的市场需求对石墨负极材料的储锂性能提出了更高的要求。概述了锂离子电池的工作原理和石墨嵌锂机制,针对石墨负极材料理论比容量(372 mA.h/g)较低和电解液兼容性较差等问题,总结了近年来石墨负极材料的改性手段,主要分为表面改性和结构调控等2类,其中表面改性技术包括氧化和卤化处理,特点是通过调控界面化学性质,可增强石墨结构的稳定性,促进稳定SEI膜的形成,但对于石墨储锂容量的提升非常有限;结构调控包括剥层法和缺陷构筑法,特点是通过扩大石墨层间距、降低石墨维度及在石墨结构上构筑缺陷,从而增加锂离子的活性位点,提供更多锂离子扩散通道,缓解循环过程中的体积变化,改善石墨与电解液的相容性,显著提升石墨的储锂性能。最后对石墨负极材料的未来发展趋势进行了展望。     

新能源汽车电池负极材料的制备与性能研究

通过化学反应和高温煅烧的方法制备了电池负极材料CuSnO_3和CuSnO_3/SnO,研究了两种电池负极材料的电化学性能、倍率性能和循环充放电前后负极材料的显微形貌。结果表明,电池负极材料CuSnO_3的倍率性能较低,这主要与电池负极材料CuSnO_3的稳定性较差,在循环充放电过程中,材料的自身结构受到破坏有关;对电池负极材料CuSnO_3进行复合改性后,CuSnO_3/SnO在不同电流密度下的比容量明显提高,且倍率性能较好,这主要是因为电池负极材料CuSnO_3/SnO球形颗粒表面附着有细小的纳米级颗粒,可以在充放电过程中抑制球形颗粒的体积膨胀,从而保证电池负极材料CuSnO_3/SnO具有良好的充放电循环性能和倍率性能。     

聚丙烯酸对钒电池正极热稳定性和电化学性能的影响（英文）

通过原位热稳定性试验、紫外-可见光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法和充/放电试验,研究了聚丙烯酸(PAA)对全钒氧化还原流电池(VRFB)正极电解液的热稳定性和电化学性能的影响。结果表明,PAA添加剂可以提高V(V)电解液的热稳定性。在室温条件下,少量的PAA添加剂对电解液电化学性能影响不大,仅能轻微地提高正极电解液的电化学性能和VRFB的能量效率。此外,以PAA添加量为3%的正极电解液组装电池,该电池在50℃时表现出良好的充/放电循环性能,其充电容量保持率高于没有添加PAA的电池。     

锰酸锂电池储存后容量衰减机理

采用商品化的LiMn2O4制作锰酸锂/石墨电池,研究其储存性能,并对储存前后的正极、负极和电解液进行表征分析。结果表明:半荷电常温储存一个月,电池容量衰减3.7%,循环性能得到改善。X射线衍射和透射电镜结果表明:LiMn2O4晶格发生收缩,正极表面形成一层固体电解质(SEI)膜。交流阻抗研究表明:正极阻抗由储存前的62.69Ω增大到储存后的84.64Ω,负极阻抗由储存前的183.1Ω增大到储存后的301Ω。红外光谱分析表明:电解液溶剂和电解质盐均不同程度地发生了分解,锰酸锂电池储存后容量衰减主要是由电极极化、Mn溶解、电解液分解、负极SEI膜增厚等原因造成。     

聚丙烯酸对钒电池正极热稳定性和电化学性能影响的研究。

通过原位热稳定性、紫外-可见光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法和充放电方法,研究了聚丙烯酸(PAA)对全钒氧化还原流电池(VRFB)正极电解液的热稳定性和电化学性能的影响。结果表明,PAA添加剂可以提高V(V)电解液的热稳定性。在室温条件下,少量的PAA添加剂能轻微的提高正极电解液的电化学性和VRFB的能量效率。此外,以PAA添加量为3%的正极电解液组装电池,该电池在50 ℃ 时表现出良好的充放电循环性能,其充电容量保持率高于没有添加PAA的电池。     

环己苯对锰酸锂离子电池过充性能的影响

研究在电解液中添加环己基苯(CHB)对锰酸锂锂离子电池的防过充性能的影响,考察CHB的加入对电池循环性能及容量等的影响.并采用红外光谱和扫描电镜等方法分析正极产物及正极表面形貌,以确定添加剂的防过充机理.结果表明:在电解液中添加2%的CHB可明显提高锰酸锂电池的耐过充性能,在3C/10 v极端条件下,电池不起火不爆炸,循环100周后,容量保持率为93.22%,CHB的防过充机理为阻断机理.     

共沉积Co3O4-石墨负极材料及其在锂离子电池中的循环性能

在0.5 mol/L Co(NO3)2溶液中添加石墨粉,在铜箔集流体的表面电化学共沉积前驱体薄膜,然后在245℃真空热处理使之形成Co3O4-石墨粉复合负极材料.研究了共沉积Co3O4-石墨负极材料在锂离子电池中的循环性能.XRD分析和SEM观察表明,该电极材料结构由蜂窝状的Co3O4包覆石墨粉复合而成,Co3O4晶粒尺寸为0.7～2.2 nm.0.5C充放电倍率测试表明,在0.5 mol/L Co(NO3)2电解液中添加5%石墨粉形成的Co3O4-石墨复合材料负极的性能最好,该电极的初始充电比容量为872.7 mA·h/g,第20周循环的充电比容量为732.7mA·h/g,第50周循环的充电比容量为545.2 mA·h/g,比容量保持率分别为83.96%和62.47%;而纯Co3O4电极的初始充电比容量为665.3 mA·h/g,经过20次循环后充电比容量为407.9 mA·h/g,第50周循环的充电比容量为124.5mA·h/g,保持率仅分别为61.31%和18.31%.     

以抗坏血酸为碳源微波合成LiFePO4/C及电化学性能

以抗坏血酸(VC)为碳源微波加热合成了LiFePO4/C复合材料.采用X射线衍射、扫描电镜、电导率测试和恒流充放电等方法对材料的结构、形貌、电导率及电化学性能进行表征,考察了VC加入量对所合成材料电化学性能的影响.结果表明:VC能有效抑制Fe2+的氧化;当添加VC为10wt％,微波功率为640W,加热8min时,得到的LiFePO4/C材料电化学性能最优;放电倍率为0.2C和2C时首次放电比容量分别为137、97 mAh/g,10次循环后容量保持率分别达95％和81％.     

利用新颖的三层电极提高LiFePO4／C正极材料的电化学性能

对常用的两层电极（活性材料层｜集电极）进行改进,提出一种新颖的夹心状三层电极（导电材料层｜活性材料层｜集电极）以提高 LiFePO4/C 的电化学性能。充放电测试表明：相比两层电极,三层电极中 LiFePO4/C 表现出更优的倍率性能。循环伏安和电化学阻抗测试表明：相比两层电极,三层电极中LiFePO4/C材料中的Fe3＋/Fe2＋氧化还原电对表现出更快的氧化还原速度。更好的可逆性能以及更低的电荷转移阻抗。在三层电极中,活性材料层表层中与LiFePO4/C颗粒尺寸相当的孔洞被粒径小得多的乙炔黑微粒填充,形成LiFePO4/C颗粒间的导电连接,为暴露在电解液主体LiFePO4/C颗粒中的LiFePO4晶体提供更多运输电子到达或离开的路径。     

掺杂金属对天然鳞片石墨电化学嵌/脱锂性能的影响

研究化学镀Ni、Cu和混合掺杂Zn处理后天然鳞片石墨的电化学嵌/脱锂性能。结果表明:金属微粒Ni、Cu与Zn的掺入可有效改善天然鳞片石墨的循环性能与大倍率充放电特性,金属微粒有效降低石墨电极内阻、保证石墨颗粒之间紧密的电接触是掺入金属微粒后石墨大倍率充放电性能得到改善的重要原因之一。Ni与Cu微粒改善石墨循环性能的机理与Zn的不同,Cu、Ni通过阻止溶剂化锂离子嵌入维持石墨结构稳定性,来达到提高材料循环性能的目的;金属Zn改善石墨循环性能的原因则可能是嵌锂过程中,Zn锂化所形成Li-Zn合金维持材料表面所形成SEI膜的稳定性。     

锂离子电池电解液过充添加剂的行为

制备了3种1 mol/L LiPF6电解液,溶剂组成分别为:1)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯;2)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯和4%联苯;3)碳酸乙烯酯,碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯和4%环己基苯.采用线性电压扫描法、锂循环效率法、锂离子电池的循环性能法和3 C倍率过充的方法测试了联苯与环己基苯电解液过充添加剂的行为.结果表明:环己基苯是一种较实用的锂离子电池电解液过充添加剂,环己基苯的电化学稳定性比联苯的高,环已基苯的氧化电势为4.72 V(vs Li/Li ),联苯的为4.54 V(vs Li/Li );以1 mA电流循环20次后,联苯的铂电极锂循环效率为15.7%,环己基苯的为59.3%;锂离子电池以1 C循环150次后,环己基苯的容量保持率为88%,联苯的为76.3%.环己基苯与联苯添加剂都改善了锂离子电池的耐过充性能,且两者的效果十分接近.     

Synthesis and characterization of LiFePO4／C composite used as lithium storage electrodes

LiFePO4/C composites with good rate capability and high energy density were prepared by adding sugar to the synthetic precursor, A significant improvement in electrode performance was achieved. The resulting carbon contents in the sample 1 and sample 2 are 3.06% and 4.95% (mass fraction), respectively. It is believed that the synthesis of LiFePO4 with sugar added before heating is a good method because the synthesized particles having uniform small size are covered by carbon. The performance of the cathodes was evaluated using coin cells. The samples were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscope observation. The addition of carbon limits the particles size growth and enables high electron conductivity. The LiFePO4/C composites show very good electrochemical performance delivering about 142 mAh/g specific capacity when being cycled at the C/10 rate. The capacity fade upon cycling is very small.     

锂离子电池硅/石墨/无定形碳复合阳极材料的制备及电化学性能表征

提出并制备了一种优化结构的硅/石墨/无定形碳复合材料,材料主要通过对硅、石墨和蔗糖的混合物进行超细粉碎和热解制备,硅基材料的电化学性能得到有效改善。研究了硅/石墨/无定形碳材料的形貌、电化学性能、循环稳定性,并对硅含量进行了优化。结果表明,将纳米硅材料负载在石墨碳基体上,结合高温热解技术,可以有效提高阳极材料的电化学性能。以石墨为缓冲基体、具备导电网络和非晶碳涂层的硅/石墨/无定形碳材料表现出良好的电化学性能。硅/石墨/无定形碳材料的非晶碳涂层可以明显降低硅与电解液之间接触损耗的可能性,并通过释放硅体积变化产生的应力来帮助保持材料的稳定性。     

还原-插锂和碳包覆同步制备磷酸铁锂/碳复合材料及其性能

以聚丙烯酸为碳源,用低温还原-插锂与聚合物高温分解相结合的方法制备LiFePO4/C复合正极材料;FePO4被还原插锂与含碳聚合物化学包覆同时进行,简化了制备工艺,降低了制备成本。经X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及恒电流充/放电测试,研究了不同焙烧温度对合成产物的物相、晶胞参数、表面形貌及电化学性能的影响。研究发现,焙烧温度为600℃时,合成产物的0.1 C倍率放电具有最高的放电容量和最好的循环稳定性。在0.1 C下LiFePO4/C复合材料的首次放电容量高达141.3 mAh/g,库伦效率为98.0%,100次循环后,其容量保持率为108.3%。     

Improving the electrochemical performance of LiMn<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>4</Subscript>/graphite batteries using LiF additive during fabrication

LiMn2O4/graphite batteries using LiF additive were fabricated and their electrochemical performance including discharge,cycling and storage performances were tested and compared with LiF-free LiMn2O4/graphite batteries.The LiMn2O4/graphite battery with LiF added shows better capacity (107.5 mAh/g),cycling performance (capacity retention ratio of 93% after 100 cycles),and capacity recovery ratio (98.1%) than the LiF-free battery.The improvement in electrochemical performance of the LiF-added LiMn2O4/graphite...     

LiFePO4基正极材料容量的温度敏感特性及交流阻抗谱研究

采用原位碳包覆法制备了锂离子二次电池用LiFePO4／C复合正极材料。考察了环境温度对LiFePO4/C电池容量的影响，得到容量与绝对温度之间符合Arrhenius关系。运用交流阻抗谱分析了温度与电池电化学特性的关系，并对电极基于电荷和质量传递控制过程给出了一种新的模拟等效电路，通过Zview拟合软件得到了各个模拟元件的数值及变化趋势，从而定量地解释LiFePO4／C复合电极容量与温度的关系。     

Non-flammable electrolytes based on trimethyl phosphate solvent for lithium-ion batteries

1 INTRODUCTIONLithium-ion rechargeable batteries containelectrolyte solutions composed of Li salts and or-ganic solvents , typically organic carbonates . Al-most all these solutions are flammable and may beignited when hot solvents expelled from the cellscomes in contact with oxygen under abusive condi-tions such as overcharge[1 3]. In extreme case ,abused lithium-ion batteries have been reported tocombust and explode[4 6].Some separators have been used to exhibitshutdown performance to p…     

前驱体体系pH值对LiFePO4/C正极材料性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了LiFePO4/C正极材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学手段对材料进行了结构表征和性能测试.研究了其前驱体体系pH值对材料性能的影响.结果表明:当前驱体体系pH值为8.4时,LiFePO4/C正极材料具有最佳的电化学性能.在0.1C倍率下充放电,磷酸铁锂首次放电比容量为16...