碳硅复合电极材料在锂离子电池中的应用研究

硅基材料由于具有高电化学容量,是一种有发展前途的锂离子电池负极材料,但是它在充放电过程中体积变化大、循环寿命差、首次库仑效率低,是阻碍其商业化的主要问题。以改善硅基材料的首次充放电效率、循环寿命及倍率性能为目的,采用简单研磨法制备Si/C复合材料,并研究硅碳的比例对材料结构与性能的影响。结果表明,石墨含量为80%时,材料获得了合理的结构和较优的电化学性能,首次放电比容量为2 288.1 m Ah/g,首次充放电效率为62.49%。     

水溶性粘合剂在锂离子电池电极中的应用

水溶性粘合剂可以用作锂离子电池正、负极的粘合剂。使用这种粘合剂制成电池并测试其电性能，证明了水溶性粘合剂 ＬＡ１３２完全可以代替 ＰＶＤＦ用作锂离子电池的粘合剂。     

三维石墨烯电极材料在锂离子电池中的应用

在二氧化硅微球衬底上,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法生长石墨烯,经过浓硝酸在60℃处理8 h获得三维石墨烯材料,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等设备测试三维石墨烯材料的微观结构与形貌,通过恒流充放电等电化学测试方法对三维石墨烯材料进行锂离子电池电化学性能研究。结果表明,通过CVD法构筑的三维石墨烯材料是一种自支撑多孔结构,经过浓硝酸处理后三维石墨烯微观形貌不发生改变,石墨烯表面含有一定量的含氧官能团,含氧量达到4.8 wt.%,将其作为锂离子电池负极材料,在50 m A/g电流密度下,首次充放电比容量达到516 m Ah/g,可逆容量达到267 m Ah/g。在电流密度为1 A/g条件下,经100次充放电循环后其放电比容量保持114 m Ah/g,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。     

模板合成在锂离子电池纳米电极材料制备中的应用

综述了模板法合成锂离子电池用纳米级电极材料的发展现状,总结了这类方法的合成工艺和所采用的模板种类,包括多孔阳极氧化铝(AAO)、多孔硅凝胶和聚碳酸酯填料等,并对模板的优缺点进行了比较,分析了不同的模板对电极材料大电流充放电性能的改善作用.     

MOFs在锂离子电池电极材料中的研究进展

阐述了近年来MOFs在锂离子电池中的应用和研究,重点讨论了MOFs作为电极活性物质、电极活性物质的基质载体及其作为前驱体在电极材料中的应用,并展望了MOFs今后在电池领域的发展。     

聚合物锂离子电池电极研究

介绍了聚合物锂离子电池正、负极集流体表面的蚀刻与顸处理及热压与直接涂布两种电极制备工艺.主要概述了电极各组分配比、电极孔率、正极前后膜厚度比与电性能的关系.优化电极参数可以提高聚合物锂离子电池的电性能.     

海藻酸钠在锂离子电池中的应用

研究了以海藻酸钠为粘结剂制备锂离子电池的加工特性、倍率放电特性及循环特性;分析了海藻酸钠的机械特性。海藻酸钠薄膜具有较高的弹性模量,较羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合粘结剂体系提升100%,制备的极片粘结力较羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合体系提升30%。海藻酸钠制备的锂离子电池化成后,阻抗仅为常规羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合粘结剂体系锂离子电池的一半,在2 C放电(3.0~4.2 V)的容量提升10%。     

阻燃剂在锂离子电池中的应用

对四溴双酚A和磷酸三苯酯作为阻燃剂对LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2/C正极锂离子电池的影响进行研究。与未添加阻燃剂的电池相比,正极活性物质中含4%四溴双酚A和1%磷酸三苯酯的电池,循环性能没有降低,且安全性得到提高。添加阻燃剂后,电池短路测试的最高温度由添加前的63.2℃降低到55.2℃,过充实验电池外表面温度由51.3℃降低到45.1℃。     

碳纳米管在锂离子电池中的应用

简述碳纳米管(CNT)的结构和性能;分析CNT作为导电剂可提高电池容量、比能量及循环性能的特点,以及分散困难、引起电池自放电严重等缺点。综述CNT作为导电剂在锂离子电池中的应用。     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

流变仪在锂离子电池中的应用

在锂离子电池生产过程中,浆料的质量对极片的加工和电池的最终电性能有着直接的影响。介绍了流变仪在锂离子电池浆料研究中的常用概念,综述了流变仪在锂离子电池浆料的加工过程以及在原材料和添加剂等方面的应用研究进展,为制作分散均匀且稳定的浆料提供了参考。     

锂离子电池电极材料加工中的粉体技术

介绍了锂离子电池电极材料加工中的粉体技术,讨论了不同电极材料在锂离子电池中的应用,详细论述了正极材料LiCoO2和负极材料天然石墨的粒径以及负极材料的形状对锂离子电池性能的影响.锂离子电池的充放电容量随着LiCoO2和天然石墨粒径的减小而增加,天然石墨的球形化处理能提高负极的填充密度,进一步提高锂离子电池的体积比容量和循环性能;此外,适当的碾压工艺以及多种电极材料的混合使用也能提高锂离子电池的性能.     

水溶液锂离子电池电极材料研究进展

介绍了水溶液锂离子电池电极材料在水溶液电解质中的电化学性能;总结了近年来水溶液锂离子电池电极材料的研究状况,并对存在的问题进行了分析。探讨了采用不同化合物、不同制备方法和改性方法来提高其比容量和循环稳定性的可能性。     

锂离子电池电极材料的研究进展

综述了锂离子电池电极材料的研究进展,介绍了正极材料和负极材料.指出今后电极材料的研究与开发重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能以及低成本方向发展.     

锂离子电池电极应力测量研究进展

对锂离子电池电极应力的测量方法进行综述,重点是电极应力的定量测量方法:激光束偏转法(LBDM)、多光束光学传感器系统(MOS)和微区拉曼成像。介绍了钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂、石墨、硅和锡等材料的应力测量研究结果,提出了一些有待研究的问题。     

锂离子电池电极表面的研究进展

锂离子电池电极表面膜的形成、结构和组成与电池性能有很大的关系.综述了近年来电极表面化学研究的进展,阐述了电极表面膜的形成、结构和组成与电解液的关系,并对表面膜的导电机理和电解液的氧化模型进行了分析和讨论.     

纤维素在锂离子电池隔膜中的应用

概述了锂离子电池隔膜的研究现状,分析了纤维素在锂离子电池隔膜中应用的可行性,对三大类纤维素——天然纤维素、改性天然纤维素、再生纤维素及纤维素衍生物在锂离子电池隔膜中的应用进行了详细介绍,分析了其所在问题,并指明了未来的研究方向。     

聚丙烯酸粘结剂在锂离子电池中的应用

综述了聚丙烯酸(PAA)作为粘结剂在锂离子电池中水性负极、水性正极和非水性正极领域的应用。从电化学性能、表面形貌和极片剥离强度等方面对PAA的机理进行了论述。     

原位技术在锂离子电池中的应用

利用原位拉曼、原位XRD以及SEM技术相互佐证,对电芯材料在充放电过程中的氧化/还原反应产物、晶体变化、表面形貌等进行分析,是对电芯充放电过程机理研究的一次探索。利用激光共聚焦拉曼光谱仪对镍锰酸锂电池充放电过程进行光谱分析,拉曼光谱采集与电池充放电循环同步进行。同时利用X射线衍射仪进行检测,在充放电循环过程中,每隔一段时间对其进行XRD检测,并且忽略采集过程中电池反应的变化。通过对镍锰酸锂电池在充放电过程中的拉曼光谱和XRD研究,在线监测充放电过程的可逆现象,并通过拉曼光谱解析说明材料的价态变化,通过原位XRD表征晶体结构变化,同时利用SEM观察循环前后的极片,分析极片循环后表面的差异性沉积物,验证了拉曼光谱强度降低的原因。通过这次研究,掌握了原位拉曼/XRD技术、镍锰酸锂电池的特征峰位及归属等,并且对实验中遇到的强度变化现象进行了分析,对出现该情况的原因做了简单剖析,并提供了理论依据。通过此次关于原位技术在锂离子电池方面的应用研究,可以为电池化成、循环等过程中出现的问题提供解决思路,指导研发人员对电池的机理研究和质量分析进行更深入的探索。     

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

概述了石墨烯作为锂离子电池常用正极LiFePO4、LiMn2O4和负极Si、金属氧化物等电极材料的添加剂对材料性能的改善,以及其本身作为负极材料对锂离子电池性能的影响,并提出了石墨烯作为锂离子电池电极导电剂新的研究方向。