导电剂对锂离子电池正极性能的影响

将科琴黑(KB)、碳纳米管(CNT)、导电石墨KS-6等3种导电剂分别与导电炭黑SP混合,组成锂离子电池用双组分导电剂。以KB+SP、CNT+SP和KS-6+SP为导电剂的电池以1.0 C在3.0~4.2 V循环400次,容量保持率分别为94.15%、93.07%和92.30%;以KB+SP作为导电剂的电池,内阻最低(28.2 mΩ),化成容量最高(1 756.8 m Ah),-40℃低温下以0.5 C放电到2.5 V时,输出容量为1.31 Ah,达到常温容量的80%以上;以5.0 C高倍率放电(3.0~4.2 V)时,电压平台最高(3.32 V),输出容量最大(1 458.3 m Ah)。     

导电剂对锂离子电池正极性能的影响

通过测定导电剂的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系,结果表明:导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之亦然。利用充放电性能曲线、循环伏安法和电化学阻抗法研究了GD、SP、KS、SO四种导电剂单一和两两混合使用作为锂离子电池正极LiCoO_2导电剂时的电极性能。结果表明:SO和GD的混合物为导电剂时LiCoO_2电极的性能最好,首次放电容量为141.4mAh·g-1。     

锂-二氧化锰电池的正极导电剂

在锂-二氧化锰电池中,选择五种导电剂材料进行粉末电阻率的测试,结果表明乙炔黑和炭黑(SP)的电阻率相近,在所选择的材料中较大;KS15和膨胀石墨的电阻率相近,在320μΩ·m左右;而气相生长碳纤维(VGCF)是所有材料中电阻率最小的,仅为0.6μΩ·m.以乙炔黑为主导电剂,采用石墨类导电剂(KS15)与之混合的放电容量大.以气相生长碳纤维和SP混合作为导电剂的电极,在0.2 mA/cm2条件下的放电性能略高于采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极,其中放电电压平台高60 mV左右.放电时间增加了9.12 h.而在5 mA/cm2条件下放电性能则明显提高,放电电压平台比采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极提高了100 mV左右,而且放电时间延长约52%.     

聚合物锂离子电池正极导电剂最佳含量测定

对锂离子电池交流阻抗谱测定表明,锂离子电池正极在充放电循环过程中其电化学反应阻抗的变化值与电极中导电剂含量有一定的相关性。介绍了根据这一相关性得到一种新的确定锂离子电池正极中导电剂最佳含量的方法。     

石墨烯作为锂离子电池正极导电剂的研究

在三元正极材料中添加石墨烯,研究不同状态的石墨烯及其添加量对电池低温和倍率性能的影响。结果表明,质量分数20%的石墨烯浆料和2%的Super P配合使用效果更好,三元颗粒表面及空隙之间的石墨烯分散更均匀。该组样品在-20℃下1 C放电容量为1 635.2 mAh,容量保持率为76.8%,相比未加石墨烯的对照组性能提升43.5%。该组样品在室温下10 C放电容量为908.1 mAh,容量保持率为42.6%,相比对照组容量提升76%。     

金属导电剂对FeS_2正极材料电性能的影响

通过向FeS_2正极中分别添加3%、6%、9%三种不同比例的Fe、Cu、Ag、Sn、Ni、羰基Ni六种不同金属的粉末,在FeS_2/LiCl-KCl/LiSi热电池电化学体系下,研究其对单体电池放电性能的影响。最终确定对单体电池放电性能提升最明显的为Ag、Cu两种金属粉末。深入研究表明,与纯FeS_2正极单体电池相比,其放电性能均有提升,在1.5?,450℃放电条件下,添加6%的Ag粉,放电时间可延长26.06%,为提升正极活性物质利用率提供了思路与方法。     

正极添加剂对NiCl2体系热电池性能的影响

研究了NiCl2粉体中不同的添加剂对该体系热电池性能的影响.通过扫描电子显微镜法(SEM)对NiCl2正极形貌进行观察,其主要由粒径为10μm左右的粉体组成.研究结果表明,在NiCl2粉体中添加质量分数20%的羰基Ni粉和质量分数为10%的LiF-LiCl-LiBr三元熔盐可以有效改善该正极材料的导电性能.与LiSi/FeS2体系电池的性能对比结果表明,NiCl2体系是高比容量、高比功率热电池的首选正极材料.其成功应用可开创高电压热电池正极材料的新时代.     

导电剂对锂离子电池性能的影响

将相同质量的两种导电炭黑LITX和SP分别与导电石墨KS-6混合,组成锂离子电池用双组分导电剂。两种双组分导电剂制成的电池分别进行电性能测试,经过分容和高温搁置后,以LITX+KS-6为导电剂的电池具有较高的容量,以SP+KS-6为导电剂的电池具有较小的内阻。在不高于2.0 C充电的情况下,以LITX+KS-6为导电剂的电池具有较高的充电电压和容量。HPPC和低温1.0 C放电性能测试结果表明,以SP+KS-6为导电剂的电池具有较小的内阻和较大的功率密度,较高的低温容量保持率、放电电压和放电容量。     

热电池正极材料

过渡族金属硫化物是一类很好的热电池正极材料。利用热重分析(TGA)方法研究了矿物FeS2粉末与人工合成的CoS2的热分解特征,研究表明,矿物FeS2粉末的热分解温度在540 ℃,人工合成的CoS2的热分解温度在640 ℃;扫描电镜(SEM)分析表明人工合成的CoS2为近球形多孔网络状结构,而天然矿石的FeS2粉末表面光滑平坦;电化学性能测试表明,CoS2比FeS2更适于研制工作时间长、脉冲电流大的热电池。通过在正极中引入适宜的添加剂,采用合适的添加剂配比和添加工艺,可以研制出适用于有大负载、快激活要求的热电池正极材料。     

复合导电剂对锂离子电池性能的影响

将石墨烯(rGO)、导电石墨(SP)和碳纳米管(CNT)复合,制得rGO/SP、CNT/rGO和CNT/SP复合导电剂,用来改善锂离子电池正极的导电性能。采用XRD、SEM、电化学阻抗谱及恒流放电等测试,分析导电剂的形貌及电池的性能。导电剂种类对于电池电化学性能的影响较大。添加CNT/rGO制备的正极粉末电导率最高,可达到2. 305 S/cm,与混合正极材料[m(LiNi_0.80Co_0.15Al_0.15O₂)∶m(LiMn₂O₄)=7∶3]相比,提高了27倍。采用CNT/rGO复合导电剂制备的18650型混合正极材料锂离子电池,单体电池内阻最小(13. 5 mΩ)、化成容量最高(1 856. 1 m Ah)。在4. 2～2. 5 V充放电,以10. 00 C高倍率放电时,平台电压最高(3. 2 V)、放电容量最高(1 764. 5 m Ah);以1. 00 C倍率循环600次,rGO/SP、CNT/SP和CNT/rGO复合导电剂制备的电池容量保持率分别为...     

导电剂对锂离子电池低温性能的影响

采用恒流充放电法和交流阻抗法研究了阳极中添加不同的导电剂对锂离子电池低温性能的影响。运用SEM观察了添加不同导电剂对阳极极片表面形貌的影响。结果表明,和单一导电添加剂相比,复合导电添加剂使锂离子电池负极的电荷传导能力提高,整个充放电过程中的电荷转移电阻减小,使电池的低温性能得到明显改善。     

锂离子电池正极材料Li_2MnO_3的合成及改性

采用固相法合成Li_2MnO_3,粒子纳米化对Li_2MnO_3的性能有很大的影响,通过扫描电子显微镜法(SEM)测试发现样品颗粒大小在100 nm左右,通过电化学工作站测试发现未处理的Li_2MnO_3材料的首次充电比容量为169.4 mAh/g,放电比容量为117.8 mAh/g,比用普通的固相法合成Li_2MnO_3的比容量(51 mAh/g)要高很多。用不同浓度的过硫酸铵处理Li_2MnO_3,通过X射线衍射光谱法(XRD)、SEM测试发现过硫酸铵处理并没有破坏Li_2MnO_3的结构,过硫酸铵处理后的样品颗粒尺寸比未处理的要小一些,通过电化学工作站测试发现:处理后材料的首次效率、比容量、循环性能、倍率性能都大有改善。处理后的Li_2MnO_3在2C以下充放电时,30%-Li_2MnO_3、40%-Li_2MnO_3的倍率性能明显优于Li_2MnO_3。     

正极复压对LR6电池3.9Ω电性能的影响

为探究LR6电池正极复压工艺的必要性，对电池进行放电性能测试。采用不同复压压力，研究正极复压压力与电池放电性能的关系。经测量，正极复压压力调整为21 kN时，电池短路电流达到最佳值，均在16 A以上。实验结果表明，合理的正极复压压力可降低电池接触内阻，提高电池的贮存性能，减少贮存过程中电池容量的下降。     

热电池正极材料FeS_2的研究进展

天然FeS2在性能、价格和来源等方面均较理想,是现代热电池最常用的正极材料。阐述了天然二硫化铁的性能、特点及制备方法。对人工合成法制备FeS2的过程进行了介绍,对采用不同方法制备的FeS2的特点进行了对比。通过掺杂改性的方法可以改善FeS2的性能。对采用热压技术压制极片的工艺和电极片的特点进行了介绍,讨论了FeS2的热分解行为,展望了FeS2的发展前景。     

热电池正极材料CoS_2的研究进展

CoS_2作为正极材料已经广泛应用于热电池生产。综述了热电池正极材料CoS_2的研究进展。分别从CoS_2的放电机理、制备方法、提纯分析、放电性能四个方面阐述其研究和发展现状。对CoS_2的研究方向提出了建议和展望。     

导电剂和粘结剂对高镍正极性能影响分析

由活性物质、导电剂和粘结剂构成的微区是电极中电化学反应的场所,其离子和电子传递动力学决定了电化学反应的特性。通过改变导电剂和粘结剂的比例和充电截止电压,分析LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)颗粒表面离子和电子迁移环境变化对循环性能的影响;用循环过程中不可逆比容量之和评估了半电池的循环稳定性。结果表明,导电剂或粘结剂的增加有利于改善高镍正极在充电截止电压为4.7 V (vs.Li⁺/Li)时的循环稳定性,主要原因是导电剂或粘结剂的增加延缓了NCM811裂纹和粉化。     

热电池NiCl_2薄膜正极中添加剂对放电性能的影响

采用丝网印刷薄膜化工艺制备了NiCl_2薄膜正极,研究了薄膜正极中添加单种粘结剂、共混粘接剂以及不同导电剂对单体电池放电性能的影响。实验结果表明,NiCl_2薄膜正极中共混粘结剂在粘结性能以及放电性能方面表现优秀,最佳共混比例为MgO与SiO_2的质量分数比为90:10,此外,添加10%的活性炭导电剂可以提高薄膜正极的导电性,从而提高电池的放电性能。     

热电池电性能模拟研究

在恒温条件下进行单体电池放电实验,使用有限元分析软件ANSYS对电池组设计方案进行热模拟,得到任意时刻各单体电池的温度分布.以上述实验和模拟结果为基础,预测了给定放电电流曲线下整个电池组的放电电压曲线.预测结果和电池的实测值比较接近,具备了工程应用价值.     

导电剂分布状态对锂离子电池性能的影响

通过添加表面活性剂KD-1,制备了均匀分布有Super-P炭黑/气相生长碳纤维(VGCF-H)复合导电剂的电极。导电剂的均匀分布可提高锂离子电池的循环性能和倍率性能。正极活性物质为尖晶石LiMn2O4的电池,以1.0C在3.30～4.35 V循环100次的容量保持率为94.5%;以0.2C充电、不同电流放电循环,第4次循环的2.0C放电比容量为0.2C时的70.3%。     

导电剂形貌对锂离子电池倍率性能的影响

研究了正极导电剂形貌对锂离子电池倍率放电性能的影响。正极中添加炭黑类导电剂的电池具有良好的倍率放电性能,15 C放电时能放出1 C容量的84.3%;正极中添加石墨类导电剂的电池放电容量随放电电流的增大而迅速下降,15 C放电时仅能放出1 C容量的21.8%。这是由于石墨类导电剂具有片状颗粒形貌,引起孔隙曲折系数较大增长,而炭黑类导电剂颗粒接近球型,对曲折系数的影响较小所造成的。