锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究

对PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量进行了优化研究.结果表明:PVDF粘结剂的添加量过大或过小时,会造成正极活性物质的利用率降低,从而导致放电容量较低.乙炔黑导电剂添加量过小时,电池的极化和内阻增加;添加量过大时,电池的体积比容量降低.当PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量分别为7%～10%和8%时,制备的正电极性能最佳.     

含碳纳米管导电剂改善Li_4Ti_5O_(12)电极电化学性能

采用一种较为实用的调浆方法,考察了碳纳米管与乙炔黑的复合物(CNTs/AB)导电剂、乙炔黑(AB)导电剂和碳纳米管(CNTs)导电剂对Li_4Ti_5O_(12)电化学性能的影响,并用恒流充放电、扫描电子显微镜(SEM)和交流阻抗(AC)对添加上述3种导电剂制备得到的电极片进行研究.结果表明,采用该调浆流程能够克服CNTs在使用时出现的团聚问题,CNTs/AB复合物在改善Li_4Ti_5O_(12)电化学性能尤其在容量发挥和倍率性能方面比单一AB和CNTs具有明显优势.CNTs/AB复合物中两者的质量百分比为1:2～1:1时,0.5C时,Li_4Ti_5O_(12)电极的首次放电容量可高达157.0mAh/g,10.0C时,其放电容量可达到128.3mAh/g.与单一导电剂AB和CNTs相比,CNTs与AB复合使用时,由于CNTs的高长径比和良好导电性能使之能够起到"桥梁"作用把部分没有与活性物质充分接触的颗粒状导电剂AB与活性物质连接起来,因此两者的有机结合提高了CNTs/AB与活性材料的接触面积,使电极片能够形成有效的导电网络,有利于Li_4Ti_5O_(12)导电性能的提高.     

CNTs导电剂在锂离子电池中的应用进展

导电剂作为锂离子电池的重要组成部分,很大程度地影响着锂离子电池的性能。介绍了碳纳米管(CNTs)导电剂在锂离子电池中的导电机理和作用。分别总结了CNTs作为导电剂在锂离子电池正极和负极材料中研究进展。同时对目前研究中CNTs存在的问题进行了分析,并对未来发展方向进行了展望。     

利用碳纳米管增强Li/CFx一次电池的性能

以碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes)为导电添加剂,对锂/氟化石墨(Li/CFx)一次电池正极活性材料氟化石墨进行改性。采用TGA、Raman、SEM、TEM对氟化石墨和碳纳米管进行表征分析。采用恒流放电和电化学阻抗频谱对电池进行检测。结果表明,添加碳纳米管能够有效改善电池的综合性能。碳纳米管添加量为5%(质量分数),在1C放电倍率时,电池的放电比容量达到900mAh/g,并具有2.2V放电电压平台,对比超级炭黑导电剂598.5mAh/g的放电比容量和2V的放电平台,电池放电比容量和电压平台分别提高50.2%和10%,电池的倍率性明显改善。电化学阻抗频谱也显示,添加碳纳米管能有效减小电池的内阻,改善放电性能。     

电极材料中氢氧化钙及碳纳米管的添加对镍氢电池电化学性能的影响

为了研究镍氢电池正、负极材料中分别添加氢氧化钙和碳纳米管对镍氢电池电化学性能的影响,在研究过程中采用了两种方案,其一是在镍氢电池负极添加3%的碳纳米管的情况下,分别在电池的正极添加不同质量比例(0%、0.5%、1.5%、2%)的氢氧化钙,进行充放电容量和循环寿命的测试;其二是在镍氢电池负极未添加碳纳米管的情况下,分别在电池的正极添加同等比例的氢氧化钙,进行同样的测试。通过对实验结果的分析发现:碳纳米管复合镍氢电池放电容量比未添加碳纳米管的电池要高,其循环寿命也得到了较大改善;正极添加1%氢氧化钙的电池放电性能优于添加其他几种比例的电池放电性能。其中,负极添加3%碳纳米管、正极添加1%氢氧化钙的镍氢电池的充放电量和循环寿命等电化学性能最优。     

以TiO_2/AC为正极催化剂的空气电极的性能优化

以TiCl4一步水蒸气水解法制备负载均匀的粉状TiO2/AC,以其为催化剂制作成空气电极并组装成空气电池,采用稳态极化曲线法测试其电极性能。分别讨论了正极中聚四氟乙烯(PTFE)和乙炔黑的用量、煅烧时间、活性炭的酸处理及来源对正极放电性能的影响。结果表明,当PTFE的用量为5mL、乙炔黑用量为0.8g、煅烧时间为30min、AC经过酸处理且AC比表面积较大时,空气电极的放电性能较好。     

以电解二氧化锰/多壁碳纳米管/纸纤维复合材料作集流体和正极片的高能量柔性锌锰电池

以电解二氧化锰(EMD)为正极活性材料,多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电剂,纸纤维为基体制得复合纸,并将复合纸代替石墨片集流体和正极片应用于柔性锌锰电池。采用扫描电子显微镜对复合纸进行表征,并通过恒流放电测试其放电性能。结果显示,采用复合纸的电池放电比容量是传统锌锰电池的3倍,使EMD利用率从7.4%提高到43.8%,且在较大电流放电和弯曲放电情况下仍能保持明显的放电性能优势。     

聚偏氟已烯对LiNi0.8Co0.2O2复合正极性能的影响

以LiNi0.8Co0.2O2为活性物质,炭黑为导电剂,聚偏氟乙烯为粘结剂,采用溶液浇铸法制备锂离子电池正极.本文研究了不同质量含量的聚偏氟乙烯对锂离子电池正极电性能的影响.实验结果表明:当正极材料中粘结剂聚偏氟乙烯含量为4%时,所制备的正极片的电性能最佳,首次放电容量为190mAh/g,首次充放电效率最高可达91%,循环性能良好,进一步组装的18650电池经50次循环后容量为1832mAh,为首次放电容量的97.8%.     

科琴黑(KB)导电剂在LiFePO4电池中的应用研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试、电化学交流阻抗(EIS)等技术方法,研究了KB添加量以及KB在LiFePO4正极浆料中分散方式对电极片涂层附着力及其电池充放电、循环性能的影响,对比了KB和乙炔黑(AB)导电剂LiFePO4电池的电化学性能.研究结果表明,高速剪切可以有效解决KB在LiFe-PO4电极浆料...     

掺杂导电聚合物对LiMn2O4、LiCoO2电化学性能的影响

采用物理掺杂法在锂离子二次电池正极材料LiMn2O4、LiCoO2 中掺杂少量的导电聚合物(聚吡咯PPY、聚苯胺PAN),考察复合材料作为锂离子二次电池正极材料的充放电性能。结果表明,适量导电聚合物能够明显提高电池放电容量。