锂离子电池中SEI膜组成与改性的研究进展

在锂离子电池中固体电解质界面(SEI)膜具有至关重要的作用。简述了锂离子电池SEI膜的生长与退化,总结了SEI膜的组成,从电极材料和电解液方面入手,介绍了目前对SEI膜改性的方法。指出对正极材料的改性和对成膜添加剂的进一步研究将成为今后研究的热点。     

电解液组成对锂离子电池碳负极SEI膜性能的影响

综述了液态锂离子二次电池中,电解液组成包括电解质盐、溶剂特别是电解液添加剂对碳负极SEI膜性能的影响,还叙述了改进电极/溶液界面反应的电极表面预成膜方法等。对影响SEI膜的机理作了分析。     

正极材料表面的SEI膜形成及锂离子扩散动力学

用SEM和EIS法研究了LiCoO2材料表面SEI膜的形貌特征及锂离子在其中的扩散动力学行为。SEM结果表明:化成后的LiCoO2材料表面存在SEI膜,其形貌和厚度与溶剂密切相关,在PC溶剂中形成的SEI膜要比DMC溶剂中形成的薄。EIS结果显示:锂离子在SEI膜中的扩散过渡时间比在LiCoO2材料中小1个数量级,但是扩散系数却小3~4个数量级。     

锂离子电池负极表面膜的研究现状

综述了锂离子电池负极材料表面固体电解质界面膜(SEI膜)的研究现状.在总结SEI膜的组成和特性、形成的机理及模型的基础上,分析了SEI膜可能的影响因素,讨论了SEI膜的质量对电池的热稳定性和可逆性特性的影响.     

锂离子电池负极材料的研究

本文研究了一种新型的改性活性石墨,测量其电化学容量超过257mAh/g,并具有开路电压高,充放电效率好等优异性能,适宜用作锂离子电池(RCB)的负极材料。文中还研究了CO_2气体能很好地提高RCB碳电极的性能。通过FT—IR检测,认为是由于形成了含Li_2CO_3的SEI半透膜,有利于锂离子的通过,而阻止溶剂进一步在电极上分解。     

正极材料表面的SEI膜形成及锂子扩散动力学

用SEM和EIS法研究了LiCoO2材料表面SEI膜的形貌特征及锂离子在其中的扩散动力学行为.SEM结果表明:化成后的LiCoO2材料表面存在SEI膜,其形貌和厚度与溶剂密切相关,在PC溶剂中形成的SEI膜要比DMC溶剂中形成的薄.EIS结果显示:锂离子在SEI膜中的扩散过渡时间比在LiCoO2材料中小1个数量级,但是扩散系数却小3～4个数量级.     

量子化学在锂离子电池负极SEI膜研究中的应用

锂离子电池负极固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI)是决定负极/电解液相容性的关键,因此对电池的性能起着非常关键的作用.研究者多借助于电化学及谱学方法来研究SEI的组成、结构和性质,但这些方法难于阐明SEI的形成机理.综述了量子化学计算方法在锂离子电池SEI膜形成机理研究中的应用,并对其在设计新型成膜功能分子的应用前景进行了展望.     

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.     

LiODFB基电解液对锂离子电池性能的影响

通过循环伏安(CV)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试方法研究了二氟草酸硼酸锂(LiODFB)基电解液对Li/石墨半电池和镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4)/石墨全电池性能的影响。结果表明,在首次循环过程中,Li ODFB约在1.5 V在石墨电极表面还原,形成初始固体电解质相界面膜(SEI),阻止电解液与石墨电极的直接接触,电解液在石墨电极表面的还原得以减少,从而在石墨电极表面形成了致密低阻抗的SEI膜,提高了Li/石墨半电池和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/石墨全电池的循环性能。     

溶剂PC对锂离子电池电化学性能的影响

研究了溶剂PC作为电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响,EIS测试结果表明,电解液中加入PC后电池的界面稳定性变差,阻抗随环境的改变变化幅度较大。同时通过对电池的循环性能和倍率性能研究发现,含和不含PC的电池100周循环,容量保持率分别为89.0%和93.4%;含有PC的电池高倍率放电平台降低50～100mV。     

锂离子电池用低温电解液的研究

综述了锂离子电池低温电解液的研究现状.从锂盐种类、溶剂配方和添加剂三个方面阐述了改善低温性能的途径:分析了影响锂离子电池低温性能的主要因素.     

锂离子电池正极/电解液的界面反应

锂离子电池中的正极/电解液界面反应:电解液的氧化分解、正极材料腐蚀溶解及正极材料的自热氧化还原反应等,均能对电池的电化学性能和安全特性产生不良影响.正极材料的氧化性与电解液的不稳定是导致正极材料与电解液间反应的主要因素,正极材料的掺杂改性与表面包覆以及增强电解液稳定性是抑制此反应的主要途径.     

锂离子电池电解液负极成膜添加剂研究进展

电解液作为锂离子电池重要组成部分,对电池性能起着非常关键的作用,电解液功能组分的加入是有效改善电解液性能的重要手段。负极成膜添加剂是锂离子电池电解液中不可或缺的功能组分。从成膜反应机理和理论计算方面介绍了近几年来负极成膜添加剂的研究进展,提出了存在的问题和可能的发展趋势。     

锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究进展

综述了锂离子电池碳负极/电解液相容性的研究现状.从碳负极/电解液界面现象、SEI膜的形成机理、溶剂还原机理、锂盐对碳负极性能的影响、碳负极在长期循环过程中的稳定性等论述了碳负极容量衰减的原因,提出了解决方法.     

离子液体在锂离子电池电解液中的研究进展

锂离子电池作为新能源具有较大的发展潜力,离子液体具有热稳定性好、安全性好、电导率高、电化学窗口宽、蒸汽压低等特点,作为新一代功能化电解质材料在锂离子电池中的应用成为当前研究的热点。对离子液体在电池体系中的最新研究进展作了阐述,并对其应用前景进行了展望。     

锂离子电池电解液杂质的影响及去除技术

分析了有机电解液中各种杂质的来源以及对锂离子电池性能的影响;根据各种杂质来源的分析介绍了有机电解液的生产方法和过程原理以及有机电解液包装和密封使用的材料;最后讨论了有机电解液的质量检测方法。     

锂离子电池用低温电解质溶液研究

电解液的溶剂组成是影响锂离子电池低温电性能的碳酸酯EC和几种脂肪烷基碳酸酯混合组成的二元及多元溶剂电解液体系的低温导电行为.结果显示:由乙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯和甲基乙基碳酸酯四元溶剂组成的电解质溶液在低于-30℃的低温下的离子电导率最高.组装成的锂离子电池在-40℃下,以0.1 C率放电仍能放出常温容量的59%以上.     

锂离子电池用聚合物凝胶电解质研究进展

综述了用于锂离子电池的聚合物凝胶电解质的优点及相关领域的研究进展;重点概述了基于聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚偏氟乙烯(PVDF)四类聚合物凝胶电解质的研究现状。指出要加快凝胶电解质研究进度,以适应锂离子电池产业发展需要。