炭材料对铅酸电池负极电化学性能的影响

采用恒电流充放电、线性扫描、交流阻抗等方法研究了炭材料对模拟铅酸电池负极性能的影响.结果表明:与不含炭材料的负极相比,炭材料的加入降低了负极的欧姆内阻、提高了负极活性物质利用率和电量转换效率,其电化学反应电阻由0.638 8Ω减小到0.391 1 Ω.在最佳的炭含量3.54％(质量分数)时,经过不同倍率充放电后,/10时率放电的容量保持率在99.93％,但炭材料的加入降低了铅负极的析氢过电位,SEM结果表明,炭材料可有效抑制负极的不可逆硫酸盐化.     

铅炭电池的研究现状

综述了铅炭电池电极结构、负极炭材料及运行制度等的研究现状.介绍了混合电动车运行模式下铅炭电池的改进方向,讨论了炭材料对负极活性物质内阻、极化等的影响和作用机理,以及负极添加剂对电池电化学行为和循环性能的影响.     

-35℃下铅炭负极的电化学行为

用恒流充放电、SEM和X射线能谱(EDS)等方法研究在低温-35℃下铅炭负极的电化学行为。炭含量为1.5%的铅炭负极的5 h率首次放电比容量为14.16 mAh/g,较纯铅负极提高了39.69%,并具有较好的循环性能。铅炭负极在-35℃下荷电30 d后,以10 h率放电,容量保持率为84.77%,高于纯铅负极的64.61%。炭材料的加入,使放电态的PbSO4颗粒更均一,电极结构保持能力增强,并在活性物质颗粒表面形成微孔,减缓负极的不可逆硫酸盐化。     

炭黑与石墨混合炭材料对铅酸电池负极性能的影响

本文考察了加入不同含量混合炭材料(如炭黑与石墨)的铅酸电池负极的电化学性能。通过循环伏安测试,研究了炭材料对负极氧化还原性能与析氢电位的影响。通过扫描电镜测试,观察了负极微观形貌的变化。充放电测试结果表明,铅酸电池负极活性物质中炭材料的含量对其倍率放电性能具有重要影响。适量添加炭黑与石墨的混合材料,可以提高负极高倍率条件下的放电容量。当添加3%炭黑和2%石墨混合炭材料时,对负极充电时的析氢电位影响较小,10 C放电条件下得到较高容量。     

炭材料在锂离子二次电池领域的应用

近年来,锂离子二次电池一直是研究与产业的热点。负极材料技术是锂离子电池的关键技术之一,炭材料占据了负极材料95%以上的市场份额。本文论述了炭材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了改性石墨材料、中间相炭微球(MCMB)、硬炭材料的应用与进展。其中,改性石墨材料是应用最广的负极材料;中间相炭微球是高端动力电池的首选材料;而硬炭材料是各大厂商研究的热点,有望实现大规模应用。为了满足市场对锂离子电池高能量密度、高倍率、长寿命以及高安全性的需求,对负极材料的研发是一项长期而艰巨的任务。而炭材料在未来相当长的一段时间内将仍在负极材料领域扮演主角。     

铅炭电池析氢与负极电势关系的研究

阀控式铅炭电池的失水影响其高倍率部分荷电状态下的循环性能,采用计时电流法研究了不同炭含量铅炭负极板在不同温度、不同电势下的析氢行为,实验结果表明,铅炭负极电势比-1.25 V更负时析氢速率快速增加,正极电势比1.25 V更正时析氧速率快速增加,环境温度达到 40℃以上加速负极析氢;为了防止铅炭负极析氢,铅炭电池的充电电压不应高于2.45V.     

铅炭电池负极板制备工艺探讨

储能场景下的铅酸电池部分荷电状态循环失效的主要原因为负极硫酸盐化,而负极铅膏中加入适当含量的炭材料可以有效地解决上述问题。因此,就铅炭技术的选择、掺炭量、和膏工艺进行了探讨。     

高分散性纳米炭材料乳浊液对AGM阀控式铅酸蓄电池负极性能的影响研究

负极活性物质利用率和充电接受能力是AGM阀控式铅酸蓄电池最重要的性能参数之一。本文采用一种高分散性的纳米炭材料乳浊液加入到负极活性物质中,能显著性提高负极20小时率活性物质的利用率、充电接受能力,其提高幅度分别达到15%、78%。通过X射线衍射(XRD)技术、循环伏安扫描测试和阴极极化曲线测试对添加纳米炭材料乳浊液后负极活性物质进行了研究。最后运用双样本T检验对添加高分散性纳米炭材料乳浊液前后负极活性物质的性能的显著性影响进行了统计学评价。     

EFB电池负极用炭材料的研究

验证了负极铅膏中添加不同炭材料对增强型富液电池动态充电接受性能的影响。采用正交试验的方法,对不同种类炭材料,及其添加量不同时的电池动态充电接受性能、部分荷电寿命与水损耗进行了分析,确定了负极铅膏中添加炭材料的最优工艺。     

混合动力汽车用铅炭超级电池研究

铅炭超级电池由于具有高功率、长寿命等优点而被广泛关注,并被研究应用于混合动力汽车.本文通过循环伏安、SEM测试对铅炭负极板进行了研究,同时制备铅炭超级电池进行循环寿命测试.结果显示,炭材料加入到常规动力蓄电池负极活性物质中,可以增强负极板的电容特性.由于炭材料颗粒细小,可以细化硫酸铅颗粒,抑制负极硫酸盐化,显著延长电池在HRPSoC条件下的循环寿命;同时,炭材料还可起“储酸器”的作用,提高电池的放电电位,降低充电过电位;但炭材料的加入会加快负极的析氢速率.     

锂离子电池正极材料性能分析方法综述

锂离子电池正极材料性能分析主要包括正极材料的粒度、形貌、比表面积、振实密度、结构、成分等理化性能分析和电化学性能分析。准确分析这些性能参数对锂离子电池正极材料的研究具有重要意义。本文对锂离子电池正极材料这些性能的分析方法进行了综述,为广大的锂离子电池正极材料工作者提供参考。     

尖晶石LiMn2O4的合成及微量Fe的掺杂改性

以不同材料作为锰源,采用溶胶-凝胶法(sol-gel)合成了尖晶石LiMn2O4。电化学测试结果表明,采用硝酸锰作为锰源合成的尖晶石LiMn2O4具有相对较佳的电化学性能。进而采用碳酸锂、硝酸锰作为锂源和锰源合成了化学式为LiFexMn2-xO4的尖晶石锂锰氧化物材料(x=0.05、0.1、0.2、0.3、0.4),发现当x=0.1时,掺铁尖晶石LiMn2O4的初始放电容量达119 mAh/g,循环95次后容量保持率为86%,这一结果接近商品化尖晶石LiMn2O4。     

高电压电解液对富锂锰动力电池性能的影响

富锂锰基材料xLi_2MnO_3·(1-x)LiMO_2(0x1,M=Mn、Co、Ni)是由Li_2MnO_3和LiMO_2形成复合结构的新型材料,以其高比容量、高电压、高能量密度、低成本、安全性能良好等优势成为新一代的动力锂离子电池正极材料。研究了三种不同的高电压电解液(简写为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)对富锂锰动力电池的首次充放电、储存性能、倍率放电性能以及低温放电性能的影响。结果表明,不同电解液制备的电池首次充放电效率均较小(约为68%),但其第二周、第三周的充放电效率分别达到96%和98%,与首次充放电效率相比,提高了30%左右;储存30天后,Ⅰ电解液的电池自放电较大,开路电压下降了0.66 V,且储存后的放电容量下降了206.1 mAh;在0.2 C和3 C放电条件下,Ⅱ电解液制备的电池放电容量明显高于其他两种电解液电池,具有较好的倍率放电性能;同时,以0.2 C放电,Ⅲ电解液制备的电池在低温0℃放电容量较常温容量下降幅度最小。因此,Ⅲ电解液具有更优异的电化学性能。     

锂离子电池热失控过程负极放热反应研究

采用热重分析-傅里叶变换红外光谱法(TGA-FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射光谱法(XRD)对锂离子电池中石墨负极材料在热失控和热爆炸中的反应机理进行了系统的研究和探讨.研究表明,石墨表面在最初循环中形成的原始固体电解质(SEE)膜具有热不稳定性,在t＞70 ℃时开始分解.而失去了原始SEI膜保护,会导致石墨中嵌入锂和其表面电解液的接触,在高温时形成二次电解质膜.详细讨论了石墨中嵌入锂的数量和石墨颗粒的结构、形状及其层状结构边缘的比表面对二次电解质膜形成的影响.     

不同添加剂在离子液体中对锂电极形貌的影响

在金属锂的沉积过程中,由于锂枝晶的产生,严重阻碍了锂作为阳极应用于金属锂二次电池之中。电解液的组成在金属锂的沉积、溶解过程中发挥着重要的作用,采用电化学沉积的方法探究了8种不同添加剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中沉积金属锂形貌的影响。实验结果表明:碳酸乙烯酯作为添加剂时能有效抑制金属锂枝晶的生长,形成较为紧密的锂金属层,为开发一种新型的锂离子电池电解液提供了可能。     

锂离子电池导电锂盐研究进展

综述了锂离子电池各种导电锂盐的研究及应用现状,分析了导电锂盐的结构对其性能的影响;综述了磷系列锂盐、硼系列锂盐、甲基系列锂盐、亚胺系列锂盐和其它导电锂盐的研究现状以及未来发展的前景。     

配煤煤灰内矿物质转变过程与熔融特性规律

选取2种灰成分以及灰熔点差异较大的平朔和神木煤样进行相配,研究配煤灰样内矿物质的转变过程与熔融特性规律。神木煤灰在熔融前(1 080 ℃)含有石英SiO2、Fe2O3、钙铁辉石、硅灰石、硅铝钙石、易变辉石、柱沸石和钙黄长石等矿物质,由于这些含钙矿物间的相互作用以及赤铁矿的存在,生成了低温共融体化合物,导致灰熔点较低。当配入平朔煤后,平朔煤灰样内所富含的硅、铝氧化物成分改变了神木灰样内的矿物组成,灰样内的矿物质逐渐由富含Si、Fe、Ca、S矿物质向富含Al、Si矿物质转变,生成了一定量的莫来石,随着配煤灰样中平朔煤样所占比例的增加,在加热过程中莫来石的含量增加,钙长石含量逐渐减少,明显改善了煤灰的熔融特性。     

家用型全自动豆腐机

本文介绍了一款微型、快速、易洗涤、低成本的全自动家用豆腐机。通过这个新型产品,黄豆(干豆)加定量水后可自动完成超细粉碎、渣浆分离、蒸汽加热、点石膏水等作业流程,只用一个工作杯,就可实现研磨粉碎、渣浆分离、加热、点脑、成脑、破脑、输送、压滤成型等多种功能为一体的家用全自动豆腐机。其中压滤成型采用刚性结构方式(无布压滤),实现了豆腐制作压滤成型过程自动化。     

锂离子电池正极材料稀土掺杂研究进展

作为一种新型的高效绿色电池,稀土掺杂材料在锂离子电池中得到了广泛的应用,从而成为稀土应用的重要应用领域之一。阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂对锂离子电池正极材料结构和电化学性能的影响。重点介绍了稀土掺杂尖品石锰酸锂正极材料研究进展,展望了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用发展前景,并认为随着稀土掺杂研究的深入,采用稀土掺杂以进一步推动高性能锂离子电池的发展,是今后高比容量电池发展的一个重要领域。     

掺杂元素对LiMn2O4结构和性能的影响

用价廉的氧化物取代锂离子电池正极活性物锂钴氧化物 ,是锂离子电池进一步发展及扩大其应用领域的重要保证。锂锰氧化物是最有希望的正极活性物质。但锂锰氧化物的不稳定性制约着它的应用。如何获取结构稳定的锂锰氧化物成为当今锂离子电池研究的热门课题。用掺杂方法被认为是稳定锂锰氧化物结构的有效方法 ,本文综述了近期掺杂锂锰氧化物的合成及性能的研究状况