超高功率锂离子电池研究

为满足航空、弹射系统以及定向能器件等对超高功率化学电源的需求,通过对电解液、材料粒径、电极工艺等方面的研究制备了10 Ah超高功率锂离子电池。该电池表现出了优异的性能,比能量达到95.8 Wh/kg,比功率达到14.3k W/kg,电池通过了过充、过放、短路等安全实验。     

MnO2纳米棒/石墨烯空气扩散电极的铝空气电源

为满足绿色安全的化学电源需求,通过空气扩散电极的制备、铝阳极的优选、电解液浓度的选择、铝空气电池模组电解液的循环设计和电池集成,制备了具备实际供电能力的铝空气电源。其中空气扩散电极采用MnO_2纳米棒和石墨烯作为氧还原催化材料,使铝空气电池单体总能量达到1 009.7 Wh,比能量可以达到721.2 Wh/kg,电解液的循环设计使电池能够持续稳定地放电。铝空气电源功率可以达到1 171 W,给一台电脑一体机和一台红外灯同时供电,性能表现良好。     

球磨方法对氧还原催化剂性能的影响

采用滚动球磨、行星式球磨和摇摆振动球磨等方法,制备了碳载二氧化锰氧还原催化剂,并组装了锌空电池。用扫描电镜(SEM)对催化剂和催化膜形貌进行了表征,以恒流法检测了空气电极的极化行为和锌空电池在室温下的放电性能。采用摇摆振动球磨方法制备的碳载二氧化锰催化剂具有优良的氧还原催化性能,当电位为1.1 V(vs.Zn)时,空气电极电流密度达到226 mA/cm2;终止电压为1.0 V时,锌空电池比能量可达427 Wh/kg。     

锂离子电池及其材料

本文综述了锂离子二次电池的结构、性能和电极材料。锂离子电池是具有高电压和高能量密度的一种新型电池,目前重量能量密度为100—115Wh/kg,平均工作电压3.6V。1995年日本锂离子电池的月产能力将达到350万只,估计2000年日本锂离子电池的市场销售额将达到3000亿日元。     

一种功率型锂离子电池的研制

采用叠片式软包装电池的形式制备了两种15 Ah的高功率电池。对电池的倍率性能、功率性能以及安全性进行测试,结果显示电池比能量达到了170 Wh/kg,比功率达到了3 000 W/kg,具有良好的功率特性。     

碳纳米管超级电容器的研制和应用

文章通过催化裂解法制备碳纳米管材料并采用泡沫镍作为基体制备成电极并采用有机电解液组装了600 F超级电容器,电容器比能量和比功率分别达到0.8 Wh/kg 和1 k W/kg。还采用完全相同的工艺组装了60 F超级电容器并探讨了5 V超级电容器组对锂离子电池GSM(全球移动通讯)脉冲放电性能的改善以及复合电源系统在移动通讯领域的应用前景。     

大容量方形MH/Ni电池的研制

报导了大容量MH/Ni电池的研制。通过改进、调整烧结镍电极及涂膏金属氢化物电极生产工艺参数 ,提高了电极基板孔率及活性物质利用率 ,使烧结镍电极体积比容量达到 5 40mAh/cm3 ,金属氢化物电极体积比容量达到 115 0mAh/cm3 。选择耐高温抗氧化的聚丙烯接枝复合膜及多元组分电解液 ,解决了大容量MH/Ni电池充电末期反应热效应明显、充电效率低的难题 ,电池的高、低温及自放电性能得到明显改善     

加热喷雾法制备DMFC扩散层的性能研究

采用加热喷雾制备扩散层的新方法,制备出性能优良的膜电极,并组装成单电池进行测试,对电池温度和空气流量两个电池运行参数进行研究。结果表明:加热喷雾法制备膜电极具有良好扩散层结构,获得了优良的电池性能;在电池温度为55℃、输出电压为0.271V时,电池输出电流密度和功率密度分别达到了206.2mA/cm2和55.88mW/cm2。同时实验还表明,空气最佳流量为670mL/min,电池温度的提高有利于电池反应的动力学,进而大幅度提高电池性能。     

一种塑性锂离子蓄电池的研制

研制了一种采用强化电解质隔膜的塑性锂离子蓄电池,所用的强化电解质隔膜采用液态电池用的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合隔膜为基体,通过表面改性处理,在保持原基体强度高、厚度薄的基础上,使其具有了更大的吸液性和与聚合物正负电极的可复合性。采用该隔膜装配的塑性锂离子蓄电池厚度减薄,体积减小,成品率提高,初次充放电效率可达96%,1C充放效率达93.4%,电池的比能量达到了120Wh/L和94Wh/kg,表现出较好的电化学性能。     

双极性电极——应用于铅酸蓄电池的一种新的电极结构

双极性电极(bipolar electrode)早已为铅酸以外的其它一些电池所采用。由四个(三个完整的两个不完整的)Leclanche电池构成的电池组的功率密度约为0.8kW/kg。Kapitza提出了特殊设计的铅酸蓄电池组作为高功率电源。他采用了双极性电极的设计。电池组的峰值     

正极表面处理对MH-Ni电池自放电性能影响

考察了在成型正极表面分别浸聚四氟乙烯（PTFE）和羧甲基纤维素（CMC）对MH-Ni电池自放电性能的影响。实验结果表明,CMC处理能明显降低镍电极的自放电率,但不能改善电池的自放电性能;相反,PTFE处理虽不能降低镍电极自放电率,但却能明显改善电池的自放电性能。MH-Ni电池的自放电性能可能与负极析出的H2在正极上的电化学氧化过程密切相关。     

MH-Ni电池低温放电性能的改进

M H-N i电池较差的低温放电性能是影响其扩大应用领域的重要因素之一。分析了M H-Ni电池低温性能较差的原因;从贮氢电极原材料的选择,镍电极、电解液和隔膜的改进以及电极和电池设计等方面综述了提高M H-N i电池低温放电性能的方法。     

贮氢合金氧含量及添加剂对电池性能的影响

为了改善MH Ni电池的性能 ,在由不同的处理方法得到MmNi3 .55Co0 .75Mn0 .4 Al0 .3 贮氢合金表面氧含量不同的基础上 ,通过电池的充放电测试 ,以及电池充放电及静止过程中内压变化的测量 ,研究了合金表面不同氧化物含量对金属氢化物电极和电池有关性能的影响规律。结果表明 :贮氢合金的表面氧化物含量越低 ,合金的质量比容量便越高 ,同时负极的初始活化性能越好 ,负极的工作电位越负 ,电池的内压越低。在此基础上 ,通过向负极中加入 1%化学镀催化剂的乙炔黑 ,用以加速氧的复合 ,结果使MH Ni电池充电时的内压进一步降低。     

HEV用低自放电率D型MH-Ni电池的研制

降低自放电率是HEV用MH—Ni电池实用化过程中亟待解决的关键问题之一。采用丙烯酸接枝处理的PP隔膜、选择负极合金及表面处理、正极复合添加析氧抑制剂等措施,2／3A型MH—Ni电池的自放电率可由55．5％降为26．1％,用此工艺研制的HEV用7Ah的D型电池在55℃下存放7天的自放电率为35．3％,比功率达1121W／kg,模拟工况下的循环寿命达12．5万次。这些指标均超过了国家标准规定的要求。     

降低MH-Ni电池中储氢合金使用量的新方法

提出了一种降低金属氢化物-镍(MH-Ni)电池中AB5合金使用量的新方法,即采用CoOOH包覆的氢氧化镍,从而完全消除金属氢化物(MH)电极中的放电储备容量.充放电测试结果表明,消除放电储备容量有利于电池的0.2 C充电、大电流放电和循环性能,尤其是在MH电极的剩余容量明显降低后.因此,在保持电池性能的同时AB5合金的...     

超大容量金属氢化物-镍电池的储能机遇

当前金属氢化物-镍(MH/Ni)电池在电力储能领域具备一定的优势,如进行差异化定位,可实现大型电力储能领域的拓展应用。MH/Ni电池具有安全性好、低温性能好及循环寿命长的优势,适用于电力储能领域,特别是高寒地区。MH/Ni电池大型化结构技术取得突破,开发超大容量MH/Ni电池,拓展储能领域的市场已成为现实。     

高容量泡沫镍正极

讨论了导电剂、粘结剂、干燥温度、泡沫镍基体对泡沫镍正极的影响.用不同配方、制造方法制成的泡沫镍正极与同种负极组装成AA型氢镍电池.对其电性能进行比较可知:导电剂及添加剂用量为10%(质量百分数)、粘结剂为5%(质量百分数)时有最佳电性能,分析了性能优良的原因.在15～95℃范围内烘干温度对容量无影响,泡沫镍本身的导电能力也不会有大影响.试验表明由这种泡沫镍正极组装成的电池综合性能优良.     

SC型MH/Ni动力电池集流体设计的研究

研究了不同集流方式对圆柱形SC-3.0 Ah MH/Ni动力电池放电性能的影响.设计出一种新型集流体结构,对其放电性能进行了研究,结果表明:采用该集流体的电池在10 C放电条件下,其平均放电电压达到1.05 V,比能量为53.9 Wh/kg,能量密度为550 Wh/L,显示了良好的高倍率放电性能.     

全粘结AA型镍氢电池研制

本文概要报告了全粘结式AA型Ni-MH电池的制作方法,给出了电池各项电性能测试结果,并进行了讨论。该电池正、负极均使用镀镍钢网作集流体,采用塑料粘结工艺制作。     

镍氢电池自放电与开路电压的关系

本文研究了几种不同正极的Ni—MH电池自放电,发现电池自放电率与开路电压紧密相关。