增强静电纺P(VDF-HFP)锂离子电池隔膜的电化学性能

采用静电纺丝法制备了P(VDF-HFP)/PEG复合纳米纤维膜,并对其进行热压处理,PEG成分熔融在纤维间形成粘结点,制备了P(VDF-HFP)增强纳米纤维(PFP)膜。相对于静电纺P(VDF-HFP)(PF)膜,PFP膜断裂强度提高了约2.19倍。考察并分析了PFP膜的热收缩性、电化学性能和组装电池的首次充放电性能。结果表明:PFP膜150℃、1 h热处理收缩率为6.40%,其室温离子电导率为1.30×10-3S/cm,聚合物电解质分解电压为4.94 V,电池首次循环放电比容量为134.4 m Ah/g。     

高分散纳米Al_2O_3改性复合电解质隔膜的性能

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆的氧化铝(Al_2O_3)高分散纳米杂化材料Al_2O_3@PMMA与聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共混,并与Celgard 2325膜复合,制备复合电解质隔膜。用SEM、交流阻抗和充放电测试等,研究复合隔膜的结构及电化学性能。Al_2O_3@PMMA/PVDF-HFP涂层可提高隔膜的离子电导率及吸液率、降低界面阻抗,以复合隔膜组装的LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Li扣式电池以8.0 C在2.8~4.3 V放电,比容量可达120 m Ah/g。     

用于锂离子电池的无机/有机复合隔膜

为了替代传统的聚烯烃微孔膜,对用于锂离子电池的Al2O3/Si O2/PE无机/有机复合隔膜进行了研究。复合膜具有高度多孔性和良好液体电解液湿润性。由于高的毛细吸附作用,通过吸附液态电解液,膜很易传导锂离子。膜中Al2O3/Si O2的两性特征将电解液中的酸性氟化氢(HF)消耗掉,而HF作为现在锂离子电池所用电解液中的杂质是不可避免的。复合膜作为隔膜制备的碳/正极材料锂离子电池不仅具有优良的容量保持性、高温安全性,也显示了良好的倍率放电性。     

不同隔膜对锂离子电池性能的影响

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响.结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系.随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差.随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、...     

基于负极支撑型复合隔膜的高安全锂离子电池

锂离子电池热失控的情况近年来多有发生,严重制约了其未来发展。隔膜作为电池基础材料之一,对电池安全性能有重要影响。传统的聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)隔膜熔点低,会在高温下发生变形或融化,引发大面积内短路。研究了负极支撑型SiO₂/聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)复合隔膜,通过对粘结剂PVA/PEO配比的优化,在实验室与中试产线上均制备出复合隔膜,其厚度仅有14μm,在400℃下不发生形变,显著提高了电池热滥用与机械滥用时的安全性能。电池循环性能稳定,300次循环后容量保持率可达99%,且在-20～-40℃的极低温环境下,展现出比常规电池更高的容量保持率。     

锂离子电池隔膜研究与应用进展

隔膜是锂离子电池的核心关键材料之一,其性能决定了电极的界面结构、电池的内阻和注液量等,进而影响电池的倍率、循环及安全性能等特性。介绍了聚烯烃微孔膜、无纺布隔膜及涂层复合隔膜的制备方法、结构特征及其优缺点,评述了隔膜制备的关键技术和关键工艺。并对锂离子电池隔膜的改进方式和发展方向提出了建议和展望。     

PAN-PVDF复合增强静电纺锂离子电池隔膜

静电纺丝纳米纤维膜作为锂离子电池隔膜使用时具有优良的性能,但是由于纤维间抱合力较小,强度较低,其应用受到了极大限制。通过耐高温相PAN与低熔点相PVDF两种聚合物混纺,并经过适当的热压后处理,使PVDF部分熔融形成点粘结,制备PAN-PVDF复合纳米纤维膜,并测试其相关性能。发现在保留静电纺膜优良性能的前提下,其强度相对处理前提高了近10倍,并表现出良好的电化学性能:室温下离子电导率达到1.32×10-3S/cm,聚合物电解质分解电压高达5.24 V,界面阻抗仅为45Ω,0.2 C首次放电比容量高达152 m Ah/g,综合性能远优于美国CELGARD2400。     

聚酰亚胺隔膜改善锂离子电池的性能

研究聚酰亚胺(PI)隔膜的吸液率、孔隙率和耐温性能。分析PI隔膜和Celgard隔膜组装的电池的倍率性能、循环性能和安全性能。PI隔膜具有比Celgard隔膜更好的耐温性能及更高的吸液率,组装的电池在以高于1.500 C的倍率放电时,电压平台及输出容量与0.100 C输出容量的比值分别比Celgard隔膜组装的电池至少高出0.024 V和1.000%。     

隔膜对18650型锂离子电池性能的影响

用4种隔膜制作了18650型锂离子电池,并测试了电池的安全性能(150℃热箱、冲击和过充实验)和电性能(倍率和循环性能).隔膜的孔隙率大、熔融温度高,电池的150℃热箱安全性能坚持时间就短,而2C,12V过充安全性能和倍率放电性能更好.孔隙率值合适(约45%)和孔径均匀的隔膜,能提高电池的循环性能.     

锂离子电池电解质LiBC_2O_4F_2的合成与电化学性能

以草酸锂和三氟化硼乙醚溶液合成了草酸二氟硼酸锂(LiBC2O4F2),并用碳酸二甲酯溶剂进行萃取和重结晶对其提纯。LiBC2O4F2基电解液能钝化集流体铝箔,从而抑制了电解液溶剂的氧化。电化学测试结果表明:使用1.0mol/LLiBC2O4F2基电解液的LiMn2O4/Li电池首次放电比容量为110.2mAh/g,而使用1.0mol/LLiPF6基电解液时放电比容量为121.1mAh/g,但LiBC2O4F2基电解液的LiMn2O4/Li电池在室温和高温(60℃)的循环寿命比LiPF6基电解液好,且具有优良的低温放电性能。     

隔膜热处理对锂离子电池性能的影响

研究了隔膜热处理对锂离子电池电性能和安全性能的影响。随着热处理温度的升高,隔膜的收缩率增大。在90℃下热处理30min,对隔膜边缘的影响较小,可满足极组对齐度的要求,同时隔膜的孔隙率下降、穿刺强度提高。隔膜热处理会使电池容量分布均匀,自放电降低。隔膜热处理可改善电池的过充安全性能,并延长内短路的失效时间,提高散热效率,提高安全性能。     

锂离子电池复合正极材料的研究进展

综述了锂离子电池复合正极材料的研究现状,介绍了复合正极材料的结构和电化学性能特点,就正极复合材料的分类和复合方法进行了详细探讨.与单一的锂离子电池正极材料相比,复合正极材料的结构稳定性得到提高,具有更好的循环性能.     

复合负极锂离子电池的低温充电性能

相比人造石墨,软碳具有更好的低温循环性能.考察软碳与人造石墨复合负极材料在三元材料/人造石墨-软碳体系中的低温循环性能.使用软碳与人造石墨(质量比3∶7)复合材料的电芯,在-20℃下以1.0 C于2.5～4.2 V循环25次,放电容量恢复至初始容量的48.20％,高于使用人造石墨的34.73％.分析低温充电曲线可知,使...     

微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能

分别以草酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为锂源、铁源和磷源,苯蒽二元共聚物为还原剂合成前驱体,采用微波合成的方法制备了锂离子电池正极材料LiFePO4。采用扫描电镜(SEM)对产物进行物相表征,并采用恒流充放电的方法考察了样品作为锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,650℃下制备的样品为纯橄榄石结构的LiFePO4,颗粒粒度为1～2μm;在2.5～4.2V电压范围内以0.2C倍率充放电时,首次放电比容量达到158.3mAh/g,经过20次充放电循环容量仍保持为157.9mAh/g,具有较好的倍率放电性能和容量保持能力。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料

采用碳纳米管(CNTs)作为锂离子电池负极材料的添加剂,测试了负极材料的电化学性能。结果表明:添加2%(质量比)的CNTs,使负极材料的首次充、放电容量分别提高29.4 mAh/g和45.1 mAh/g,经20次循环,容量未见衰减。这是由于CNTs具有较大的比表面积和较高的储锂能力。     

锂离子电池聚烯烃隔膜的特性及发展现状

聚烯烃材料价格低廉,有较好的机械强度和化学稳定性,用该原料制作的微孔隔膜被广泛地应用在锂离子电池中。综述了聚烯烃电池隔膜的厚度、孔径、孔隙率、透过性、机械性能、化学稳定性、电阻、润湿性、热稳定性和自闭性能等各种特性;研究了隔膜的这些特性对于电池性能和安全性的影响。最后,从技术和市场两个方面综述了聚烯烃电池隔膜的现状和未来的发展趋势。