锌离子电池的性能影响因素研究

针对目前锌离子电池循环性能不好、容量下降机理不明确等问题,以超细锌粉为负极、硫酸锌为电解液、α-MnO_2为正极,系统研究了锌负极的缓蚀工艺、电解液浓度和导电剂种类及含量对锌离子电池放电性能的影响。锌负极析氢实验表明在2 mol/L的硫酸锌电解液中,采用单一缓蚀剂时,不同缓蚀剂对超细锌粉的缓释效果CTABBTAPVP,当CTAB的加入量为60 mg/L时,其缓蚀效果最好,缓蚀效率达到51%;电解液浓度实验表明硫酸锌电解液的浓度为2mol/L时电池的性能最佳;导电剂实验表明使用乙炔黑作导电剂,正极添加质量分数为40%MnO2,负极质量分数为25%Zn时电池的放电比容量最高可达613 mAh/g。     

废旧锂离子电池负极片的硫酸浸出回收研究

废旧锂离子电池负极片中含有铜、锂和石墨,对其回收具有一定的经济价值。采用硫酸溶液作为浸出剂,研究了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度对负极片中锂的浸出以及石墨与铜箔分离的影响。结果表明,在浸出时间为5 min、硫酸浓度为0.9 mol/L时,铜箔与负极石墨可以完全分离,铜箔以金属的形式回收;在浸出温度为40℃、硫酸浓度为1.8moL/L、浸出时间为50 min、固液比60 g/L时,石墨中的锂几乎全部浸出进入溶液中,可实现锂与石墨的完全分离。     

Li(B)合金负极在热电池中的应用研究

研究了锂的质量百分数为61%的Li(B)合金和15%的LAN负极(Li-Ni).结果表明,Li(B)合金与LAN负极电极电位相同.Li(B)合金负极具有好的脉冲放电特性,脉冲电压ULi(B)》ULANo在大电流密度放电条件下,Li(B)合金与LAN负极都具备快速激活能力,性能相近.在各种电流密度下放电,Li(B)合金的利用率都比LAN负极高.Li(B)合金中吸附的金属锂能够全部放电,而且组成Li-B化合物纤维基体的锂有超过30%的锂也可以放电.如果负极结构设计合理,用Li(B)合金和LAN的热电池可在径向2048.2 m/s2离心力作用下正常放电.Li(B)合金的各种物理性能和抗氧化性优于LAN,Li(B)合金的相对成本只有LAN(Li-Ni)负极的60%.     

1,3-二氧戊环预处理锂片对锂硫电池性能的影响

采用1,3-二氧戊环对锂金属电极表面进行预处理,并通过充放电测试研究了预处理对锂硫电池电化学性能的影响。结果表明,与以未经预处理锂片作负极的锂硫电池相比,经1,3-二氧戊环预处理5 min的锂片做负极的锂硫电池的性能较好,在电流密度为200 mA/g时,前50次的电池放电容量保持率由42.8%提高到53.5%,首次循环的库仑效率由60.2%提高到70.1%。     

硬炭用于锂离子电容器的研究及其低温性能

以硬炭为研究对象,考察了不同预嵌锂量硬炭负极对锂离子电容器电化学性能的影响,通过充放电性能测试,分析了常温充放电、倍率性能、循环性能、比能量、比功率、常温充电低温放电以及低温充放电性能,研究结果表明,当负极预嵌锂量截止比容量为300 m Ah/g时,由于提供了稳定的电位和足够的锂离子,锂离子电容器综合电化学性能最佳。     

以Li4Ti5O12作负极的聚合物锂离子电池的性能

应用纳米级钛酸锂粉末作为负极活性材料制作聚合物锂离子电池,并对电池进行测试.分析和评价了其电压特性、倍率充电特性、倍率放电特性、低温放电特性、循环寿命以及安全性能,同时与石墨负极的聚合物锂离子电池进行了比较.研究表明,钛酸锂负极的聚合物锂离子电池在安全性能、倍率充放电性能、低温特性等方面超过石墨负极的聚合物锂离子电池,能够适合于在混合动力汽车和电动汽车上的应用.但电池的能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低.     

碱液中Li-H2O一次电池缓蚀剂的研究

Li-H2O电池拥有相当高的比能量,具有很好的发展前景。但锂水反应的研究进展缓慢,目前仍处于初级研究阶段。主要原因是锂水反应很快,析氢量高且电化学性能受到严重的抑制。介绍了采用传统的析氢法,分别在不同浓度的KOH和NaOH溶液中,测试单组分及复合缓蚀剂在强碱溶液中的缓蚀效果。实验结果表明,所选择的缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。     

锂盐浓度对高功率锂离子电池性能的影响

考察了电解液中锂盐浓度对高功率锂离子电池倍率放电及高低温性能的影响.锂盐浓度为0.9～1.5 mol/L时,浓度越高越有利于大电流放电,但高于1.4 mol/L后,倍率放电中值电压的提升趋向平缓;在-20℃下以170 mA(1 C)放电,1.2 mol/L时的性能最好.     

MnO_2掺杂对锂/氟化碳电池性能的影响

通过球磨法制备了二氧化锰(MnO_2)掺杂的氟化石墨(CF_x)复合材料;以复合材料为正极、锂带为负极,制备了1 Ah方形软包装锂/氟化碳(Li/CF_x)电池。探讨掺杂比例对Li/CF_x电池电化学性能的影响。与纯CF_x相比,掺杂30%MnO_2的电池以0.1 C倍率放电,低波电压和平台电压分别为2.360 V、2.463 V;以0.5 C、1.0 C倍率放电,低波电压分别提高约0.4 V、0.5 V。掺杂MnO_2可改善Li/CF_x电池的电压滞后现象,并提高放电平台电压。     

长寿命软包装钛酸锂/锰酸锂锂离子电池性能

以钛酸锂为负极、锰酸锂为正极制作了软包装锂离子电池,分析了钛酸锂/锰酸锂电池在充放电过程中产生的气体成分,研究了影响钛酸锂电池胀气的因素,如钛酸锂材料、电解质溶液酸度、电解质溶液添加剂等。进一步开发出性能优越的35 Ah软包装钛酸锂/锰酸锂电池,该电池常温1 C循环3 000次后容量保持87%,高温55℃、1 C、1 300次循环后仍能保持85%的初始容量,并具有良好的倍率性能和搁置性能。