Li2MgSiO4包覆LiCoO2正极材料的高电压性能

采用溶胶-凝胶法制备快离子导体硅酸镁锂(Li2MgSiO4)包覆的钴酸锂(LiCoO2)正极材料,利用XRD、SEM和能量散射谱(EDS)等分析样品的晶体结构、形貌和元素组成.Li2MgSiO4包覆未破坏LiCoO2的层状结构,且包覆层分布均匀,使电化学性能得到提升.在2.75～4.55 V充放电,包覆材料的0.10 ...     

高电压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性

锂离子电池作为储能器件在日常生活中发挥着重要的作用,社会日益增长的能源需求,要求锂离子电池具有更高的能量密度和更好的性能。提高工作电压是提高锂离子电池能量密度的一种直接方法。本文对近年来高压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性的研究进展进行了综述。复合包覆以及复合改性将是高电压钴酸锂正极材料重点研究开发方向,运用不同的改性方法可以有效抑制钴酸锂在高电压下的结构变化,提升钴酸锂晶体结构的稳定性和界面稳定性,从而提高钴酸锂在高电压下的克比容量、热稳定性、循环稳定性和倍率性能,并使得锂离子电池各项性能得到改善。     

LiCoO2表面原位包覆AlPO4及性能研究

采用AlPO4对LiCoO2进行了表面原位包覆,并通过扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线衍射光谱法(XRD)及电化学性能测试等分析手段比较了未包覆和包覆后材料的性能.结果表明AlPO4包覆层均匀,厚度为20 nm左右;包覆后LiCoO2的循环性能得到显著改善.     

镍钴锰酸锂的制备及高电压充放电性能

用共沉淀-机械球磨-高温煅烧法制备纳米三氧化二铝(Al_2O_3)包覆镍钴锰酸锂材料,研究材料在高电压充放电条件下的电化学性能。XRD、SEM、容量微分(d Q)/电压微分(d U)和电化学性能测试结果表明:在镍钴锰酸锂颗粒表面得到了均匀的纳米级Al_2O_3包覆层,并提高正极材料的电化学性能。以0.5 C在3.0~4.6 V循环,Al_2O_3包覆量为0.5%材料第50次循环的放电比容量由未包覆材料的155.3 m Ah/g上升到172.7 m Ah/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。     

用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO2

用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH2)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-):n(Co2+)=1.15:1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%.将CoC2O4和过量5%的Li...     

Al_2O_3包覆LiCoO_2对4.35V锂离子电池性能的影响

用固相法对钴酸锂(LiCoO2)正极材料进行纳米三氧化二铝(Al2O3)表面包覆,在充电终止电压为4.35 V时分析制备的495060AR型锂离子电池的性能。在放电截止电压为3.00 V时,以0.5 C放电,包覆、未包覆LiCoO2的比容量分别为167.6 mAh/g、170.9 mAh/g,平均电压分别为3.763 V、3.776 V;常温下1.0 C循环200次,包覆、未包覆LiCoO2的容量保持率分别为94.46%、96.40%。在55℃、48 h储存测试中,包覆LiCoO2制备的电池表现出更好的环境适应性;包覆LiCoO2制备的电池在高温45℃下以0.5 C循环200次,容量保持率为93.50%。对电池进行过充、热冲击测试,均未起火、爆炸。     

高电压钴酸锂/硬碳电池的化成

以高层间距、各向异性的硬碳材料匹配高电压、高容量的钴酸锂材料,制备锂离子电池。针对硬碳材料比表面活性大、界面不稳定的问题,研究高电压钴酸锂/硬碳电池化成工艺,考察化成电流对电池首次库仑效率、dQ/dU、容量、倍率性能、贮存性能和循环性能的影响。电池以0.10 C或1.00 C充电至4.2 V循环3次进行化成后,首次库仑效率分别约为62%、69%,4.4 V下的容量分别为900 mAh、950 mAh,比能量分别为94 W·h/kg、99 W·h/kg, 60.00 C放电比能量分别为81.10 W·h/kg、84.83 W·h/kg,以10.00 C充电、20.00 C放电在4.4～2.5 V循环600次,容量保持率分别为80.03%、75.47%。     

2,3-吡啶二羧酸酐用于高电压锂离子电池电解液

将2,3-吡啶二羧酸酐(PDA)作为功能型添加剂加入电解液中,可拓宽电解液的氧化还原窗口,并先于溶剂在正负极表面形成保护膜。添加2.0%PDA后,钴酸锂/石墨全电池在85℃下存储18 h,厚度膨胀率从37.0%降低至8.4%;45℃下,以1.0 C在3.0～4.5 V循环600次,容量保持率从58.3%提升至84.9%;在45℃浮充测试中,含2.0%添加剂的电池78 d后厚度膨胀率仅为9.7%。过多的PDA会导致负极阻抗显著增加,出现析锂现象。综合考虑常温和高温性能,PDA添加质量分数建议为1.0%。     

In situ-coating LiCoO2 with A1PO4 and its performance

采用AlPO4对LiCoO2进行了表面原位包覆,并通过扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线衍射光谱法(XRD)及电化学性能测试等分析手段比较了未包覆和包覆后材料的性能.结果表明AlPO4包覆层均匀,厚度为20 nm左右;包覆后LiCoO2的循环性能得到显著改善.     

表面修饰LiCoO2的LiFePO4/C正极材料的性能

采用碳热还原法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料,并用溶胶-凝胶法在表面修饰LiCoO2颗粒。XRD和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析发现:表面修饰LiCoO2没有改变LiFePO4/C的晶体结构。恒流充放电和交流阻抗测试结果表明:以0.2C在2.4~4.2 V循环,未经表面修饰的LiFePO4/C,首次放电比容量为135.5 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为9.1%;表面修饰2%LiCoO2的LiFePO4/C,首次放电比容量为142.7 mAh/g,循环30次,比容量没有衰减。     

无人机用聚合物锂离子电池的研制

研制比能量为217.4 Wh/kg的高电压C/LiCoO_2锂离子电池,测试电池在25℃、以6.00 C倍率从4.35 V放电至3.00V的性能,优选正极面密度为2.66 mg/cm~2的电池。该电池在-32℃下的放电容量达到额定容量的83.4%;以1.00 C充电至4.35 V,4.00 C放电至3.00 V循环300次,容量保持率为91.3%;在75℃下储存2 d的压降值为0.146 V,内阻升高0.5 mΩ,且没有胀气现象出现,容量恢复率为87.7%。     

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。     

一种无人机锂电池剩余电量估计方法

为了准确得到多旋翼无人机锂聚合物电池在不同的工作状态下的剩余电量,以电流模拟积分法为电量统计基础,将电池温度、充放电电流等因素对锂聚合物电池电量的影响等效为电池内阻的变化,利用卡尔曼滤波估计法对锂聚合物电池的剩余电量进行估计。实验发现这种方法可自适应电池老化引起的电量衰减,并能有效地补偿充放电过程电流积分误差的累积,通过选择合理的参数可得到不同工作状态下电池较为真实的剩余电量。从而为全自主控制多旋翼无人机系统提供可靠的剩余电量参考。     

以废旧锂离子电池为钴源制备LiCoO_2

采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为:在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为:浸出液为1.87mol/LH2SO4和0.63mol/LH2O2的混合溶液,浸出温度为75℃、时间为120min,液固比为11ml∶1g。以回收的草酸钴为钴源,LiOH·H2O为锂源制备了LiCoO2。制备的LiCoO2为标准的层状结构,以0.5C在2.8~4.3V充放电,首次和第50次循环的放电比容量分别为146mAh/g、142mAh/g,容量保持率为97%。     

基于SVR-PF的无人机电池健康状态诊断研究

针对无人机锂离子电池健康状态诊断问题,提出一种基于支持向量回归机粒子滤波(SVR-PF)的电池健康状态诊断方法。根据锂离子电池阻抗衰退机理与阻抗和容量的相关性,定义电池健康状态变量;建立阻抗衰退模型及电池容量-阻抗关系模型,并分别对两个参数进行辨识;利用辨识得到的电池健康状态变量,为无人机电池的健康状态诊断提供了一种可行手段。     

18650型Li_4Ti_5O_(12)/LiCoO_2电池失效模式分析

采用参比电极确定18650型钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))/钴酸锂(LiCoO_2)电池在45℃下循环失效后的限容电极,对限容电极进行形貌、结构、交流阻抗及循环伏安等分析。电池失效后,充放电限容电极均为LiCoO_2正极;该电极失效的主要原因是活性物质结构被破坏,LiCoO_2的晶粒细化且内部微观应变较大,导致极片的界面性能下降及嵌脱锂动力学严重降低。     

基于深度强化学习的无人机辅助物联网多目标优化

无人机辅助无线供电物联网是一种创新的网络架构,利用无人机作为能量传输中介,能够解决物联网设备电力供应 的限制和局限性。针对无人机辅助无线供电物联网网络中多目标控制策略学习的问题,提出了一种基于深度强化学习的多 目标双延迟深度确定性策略梯度(MOTD3) 算法,旨在满足偏航角、飞行速度以及发射功率约束条件下,实现总数据速率、总 收获能量最大化以及能耗和悬停时间最小化的多目标联合优化,同时因需求动态变化无人机进行在线路径规划。仿真结果 表明,该算法在保证良好的收敛情况和稳定性前提下,较其他算法在总数据速率、总收获能量、能耗与悬停时间方面分别提高 14.7%、10.6%、6.1%和10.3%,且具有较强泛化能力,可适用于实际中不同通信场景。