终止电压对锂离子电池循环性能的影响

研究了充放电终止电压对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池循环性能的影响.将充电上限电压从3.65 V提高到4.00V,电池放电容量增加较少,对循环时容量衰减速率的影响也很小;将放电终止电压从2.50 V降低到2.00 V,电池放电容量增加,但循环时容量的衰减加快.将放电终止电压降低到2.00V,将增大电池内阻的增幅.LiFePO4正极锂离子电池组在串联使用时,单体电池充电电压允许提升至4.00 V,但必须控制放电时的终止电压,防止过放电.     

可充式中性水溶液铅锂电池的研制

笔者研究了以锰酸锂为正极材料,硫酸铅为负极材料,在中性水溶液体系中循环充放的铅锂蓄电池。该体系中,正极材料在1C充放循环条件下,100%DoD循环达到了800多次,80%DoD循环达到了1 400多次。以正、负极片组成铅锂电池体系,在1C充放循环条件下,100%DoD循环近800次。同时测量了正、负极材料在充电终止电压分别为1.80 V、1.75 V和1.70 V时、以1C进行充放循环的初期比容量,以及负极材料在充电终止电压分别为1.80 V、1.75 V和1.70 V时、以1C、3C充放循环的比容量。测试结果表明,充电终止电压降低,放电比容量减少,但减少幅度不大。同时观察到,以锰酸锂与硫酸铅组成电池,将充电终止电压设定在1.75 V进行测试时,循环性能比较稳定,具有良好的应用前景。     

粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响

对比研究了水性粘结剂和PVDF粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响。对使用两种不同粘结剂电池的化成厚度、内阻、循环性能、电压平台以及耐恒流过充电性能等进行了测试分析。实验表明,采用水性粘结剂的电池充电膨胀厚度和充电态内阻较小、耐3C5A倍率恒流过充电性能好;以PVDF为粘结剂的电池循环性能和3.6V电压平台率较好,第300周循环容量保持率为91%、3.6V电压平台率为85%。     

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%。     

锂离子电池负极析锂问题的分析及对策

随着锂离子电池应用领域的拓宽和电子产品的快速迭代，对安全性能和极速充电能力提出了更高的要求。在锂离子电池的极速充电过程，易在石墨负极表面析出金属锂，产生电池容量衰减、安全风险增加、使用寿命缩短等诸多问题。阐述了负极析锂的机理。列举了负极析锂的三种分布状态，并说明了这些分布状态形成的原因。分析了负极析锂的影响因素，如电芯N/P值、充电温度、充电倍率、过充、Overhang设计。提出了解决负极析锂的对策。对负极析锂问题的研究现状进行了总结，并提出了未来负极析锂的可能研究方向。     

锂离子蓄电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

对Li4Ti5O12 的结构与电化学性能的关系、制备方法、掺杂改性研究现状等进行了介绍。锂离子蓄电池负极材料锂钛复合氧化物———Li4Ti5O12 相对于锂电极的电位为 1.5 5V ,理论容量为 175mAh/ g ,实验容量为 15 0～ 160mAh/ g。在Li 嵌入和脱出的过程中 ,其晶型不发生改变 ,有很小的收缩和膨胀 ,体积变化小于 1% ,被称为“零应变”材料。以该材料为负极的锂离子蓄电池具有很好的循环性能 ,同时相对于石墨等碳负极 ,安全性和可靠性也得以大大改善 ,具有应用在电动汽车、储能电池等方面的优良前景 ,在全固态锂离子蓄电池的研究中也大多采用该活性材料作为负极     

新型(LiFeO4+LiMn2O4)/(Li4Ti5O12+CNTS)锂离子电池的制备

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂碳纳米管复合负极材料匹配制备了新型锂离子电池.锰酸锂提高了电池的放电电压和容量,碳纳米管提高了负极的电导率.电池循环性能良好,经100次循环后容量保持率为98.8％.     

钛酸锂材料蓄电池低温性能

采用纳米级钛酸锂材料作为负极材料,研究了不同导电剂对电极电导率的影响,并制备了10 Ah锂离子蓄电池,工作电压2.4 V,可以在低温-55℃1C放电,在-40℃1C充电,同时蓄电池显示出良好的倍率放电性能.相比传统的碳材料负极的锂离子蓄电池体系,低温放电性能更好,并且具有优良的低温充电特性.     

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.     

锂离子电池电极材料的低温特性

采用目前可替换式手机电池常用的方形铝壳锂离子电池,研究电极材料的低温特性。电池正极材料为Li CoO_2、负极材料为大片状2H相石墨、隔膜为单层高密度聚乙烯。电池在低温(0℃)循环(1.0 C充电,0.2 C/0.5 C放电)后,出现析锂、内阻增大、容量减小及鼓包。对电池进行拆解以及对电极沉积物的分析表明:大片状2H相石墨不适合用作在低温环境工作的锂离子电池的负极材料。这类可替换式锂离子电池不适合在低温环境下使用,否则出现鼓包,容易引起安全事故。     

锂-硅合金中活性锂的测定

研究了锂合金热电池的负极锂－硅合金中活性锂（未氧化的锂）的测定方法，采用气体容量法进行测定。将锂－硅合金与无水乙醇反应，用气体容量法准确测定置换出的氢气体积，用电感耦合等离子发射光谱法测出反应后乙醇溶液中硅的含量。由测出的总Ｈ２量减去硅置换出的Ｈ２量，得到活性锂置换出的Ｈ２量，由此可算出活性锂的含量。当活性锂的含量在３０％左右时，该方法测定的相对标准偏差≤５．５％。     

电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展

介绍了电解质锂盐草酸二氟硼酸锂(LiODFB)的制备进展及在锂离子电池中的应用.LiODFB与常用电极材料表现出良好的匹配性,所组装电池的高低温性能优良、倍率放电性能较好、安全性能较高,有望成为动力电池用电解质锂盐.     

锂离子电池电解质锂盐的研究进展

按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望。     

锂-二氧化锰扣式电池中锂含量的测定

建立了解剖称重法、消解-火焰原子吸收光谱(FAAS)法、消解-火焰原子发射光谱(FAES)法和理论计算法测定锂-二氧化锰(MnO2)扣式电池中的锂含量。解剖称重法、消解-FAAS法和消解-FAES法的回收率分别为100.0%、98.6%和100.6%,具有较好的准确性、易操作性和可靠性;理论计算法具有一定的参考价值。     

锂离子电池锂锰氧化物的性能改进

介绍几种改进锂离子电池锂锰氧化物性能的方法.利用掺杂的方法制备了尖晶石型LiNd0 02Mn1.98O4.其充放电性能优于纯LiMn2O4.利用溶胶-凝胶喷雾干燥的方法制备了亚微米级的尖晶石LiMn2O4粉末.在700℃下制得的样品具有放电容量128mAh/g和较稳定的循环伏安性能.这种方法有望用于工业生产超细LiMn2O4粉末.试制了层状LiNi0. 5Mn0.5O2,其放电性能高于尖晶石LiMn2O4.     

大型锂电池及锂电池组运输的国际规则

对大型锂电池的国际运输规则进行细化解读,对比了大型锂电池在安全测试条件、运输包装要求和特殊规定等方面与普通锂电池的区别,如测试样品的数量,测试时间、加速度等参数,包装类别及UN编号等。     

磷酸铁锂电池粉选择性提锂工艺

采用低浓度硫酸和高浓度硫酸两步浸出废旧磷酸铁锂电池粉,研究浸出硫酸用量、反应温度、反应时间对选择性提锂工艺的影响.低酸浸出反应温度60℃,反应时间4 h,双氧水用量为理论量的1.1倍;高酸浸出硫酸用量为理论量的1.3倍,反应温度90℃,反应时间4 h,高酸浸出液返回低酸浸出工序进行循环浸出,锂的浸出率达98％.该方法可实现连续式生产.     

锂离子蓄电池碳负极嵌锂过程的研究

用交流阻抗法对ＰＡＮ基碳纤维、石油焦、沥青焦、针状焦进行了嵌锂过程的研究。ＰＡＮ基碳纤维的阻抗图谱由高频区ＳＥＩ膜容抗半圆、中频区电化学反应容抗半圆、低频区垂直线组成,低频部分为典型的固相有限扩散有效层效应。焦碳电极的阻抗图谱与ＰＡＮ基碳纤维相似,只是低频部分为４５°斜线,具有半无限扩散特征,表明嵌锂过程是由固相扩散和电化学步骤混合控制。石油焦随准稳态电位（开路电位）的升高,Ｒｃｔ值、Ｗａｒｂｕｒｇ 系数σ、固相扩散系数Ｄ均增大,反映了高电位下的电化学极化增加,扩散极化也增大了,嵌锂反应难以进行,嵌锂量减少。石油焦和沥青焦在不同循环次数的Ｒｆ、Ｃｆ、Ｃｄ、Ｒｃｔ、σ的变化说明了电极性能不变,阻抗图谱基本不变。若Ｒｆ、Ｒｃｔ、σ增大,则放电容量衰减,碳的内部结构发生了变化     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

综述了新型锂离子电池正极活性材料LiFePO4的研究概况,系统地阐述了LiFePO4的结构特征及性能;从添加导电剂或导电剂前驱体、掺杂改性以及合成纳米颗粒等方面论述了改善LiFePO4电化学性能的基本途径。     

锂离子电池正极材料氧化钴锂的进展

近年来对提高锂离子电池正极材料氧化钴锂的电化学性能方面的报道集中在专利方面，本文对此进行了概述。提高氧化钴锂的容量和改善其循环性能的方法主要有以下几种。（１）改变其结构。引入杂原子磷、钒或别的非晶物，使氧化钴锂的结构发生变化，从而导致充放电过程中结构变化的可逆性提高。（２）与氧化锂锰的共混，这样使充放电过程中电极材料的体积变化相互抵消，有利于活性物质与导电剂的接触。（３）提高其内在的导电性能。通过在氧化钴锂中引入Ｃａ２＋或Ｈ＋，使其导电性能提高，进而使其活性得到充分利用。（４）增加锂的含量。在氧化钴锂中增加锂的含量，得到高含锂化合物，使可利用锂的量增加，从而使氧化钴锂的可逆容量增加。