锂离子电池的低温性能改善

研究正负极、电解液对锂离子电池低温性能的影响及作用机理.在低温-40℃下,采用小粒径LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2(D50=8μm)作为正极材料,与常规粒径LiNi0.5 Co0.2 Mn0.3 O2相比,1.00 C放电容量与额定容量之比提升了22％;采用倍率性更好的中间相碳微球(MCMB)作为负极材料,1.00 C放电容量为额定容量的72％,高于使用人造石墨的60％.在低温-40℃下,人造石墨负极的电荷转移阻抗大于MCMB;采用低温性能较好的LiBF4电解液制备的软包装电池,放电容量为额定容量的90％,但使用常规LiPF6电解液时只有70％,说明电池的低温性能得到提升.     

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.     

锂离子电池正负极材料对低温充放电性能影响

分别采用通过降低材料粒径和碳包覆方式优化后的正负极材料,使用扫描电镜表征钴酸锂和石墨的形貌,通过控制变量法制备四种方案的电池样品,对其电化学阻抗和低温下充放电曲线、循环曲线、容量微分曲线及析锂情况等进行分析.结果表明,适当减小钴酸锂材料粒径和碳包覆改性石墨都是优化锂离子电池正负极材料的方式,二者搭配使用能够改善锂离子电池低温性能.优化正极材料对低温放电性能改善效果明显,优化负极材料对低温充电性能改善效果明显.正极与负极材料活性不匹配或材料与使用条件不匹配会引起电池性能缺陷.     

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.     

碳材料形貌与结构对锂离子电池循环性能影响

采用球形石墨、磷片形石墨、无定型炭黑三类不同形貌和晶体结构的碳材料作为锂离子负极材料并制备扣式电池。结合扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)以及氮气吸附脱附测试等手段对材料的形貌和晶体结构进行物理性能的分析,并通过电化学性能测试探究碳材料形貌和晶体结构对锂离子电池循环性能的影响。结果表明采用无定型炭黑制备的锂离子电池具有良好的循环性能,0.1 C下首次放电比容量为334.94 mAh/g,1 C下循环300次后容量保持率为95.1%。     

改善锂离子电池的低温充电性能

通过优选电池材料,提高锂离子电池的低温充电性能。与常规材料相比,采用二次颗粒石墨(一次、二次粒子的D_(50)分别为9~10μm和15~17μm)、水溶性粘合剂LA132和添加乙酸丙酯(PA)的低温型电解液,可提高电池的低温充电性能。负极采用95.5%二次颗粒石墨、1.0%导电剂和3.5%水溶性粘合剂LA132,电解液含有低温溶剂时,可达到最优效果。在-5℃、-10℃、-15℃和-20℃低温条件下,电池以0.15 C电流进行恒流充电,Li~+不可逆损耗比例分别为0.01%、0.03%、1.01%和1.35%,负极片表面均未出现析锂现象。     

锂离子扣式电池的研制

本文报道了以LiCoO_2为正极、以石墨为负极的扣式锂离子UR2 450电池的研制结果。测试结果表明,UR2 450电池具有好的循环性能(电池循环寿命已达到450次),良好的大电流脉冲性能,能以C/3大电流充放电和小的自放电率。     

高安全性聚合物锂离子电池的制备及性能

研制了由LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为正极、改性石墨为负极和多孔-凝胶复合型聚合物为电解质的5 Ah方形聚合物锂离子电池。通过筛选负极材料、电解液配方等优化电池的制作工艺,使电池能在-40℃的低温环境中仍能以0.5ItA放电到额定容量的40%以上,并在针刺、挤压、加热、短路和过充等安全测试时,不起火、不爆炸。     

用C 80量热仪研究锂离子蓄电池材料热特性

锂离子蓄电池材料的热稳定性直接关系到锂离子蓄电池的安全性,为研究锂离子蓄电池材料的热稳定性,使用C 80微量量热仪研究了锂离子蓄电池典型电解液、LiCoO2正极材料和石墨负极材料的热力学和动力学特性.实验表明,C 80微量量热仪是研究电池材料热特性的有效方法.     

低温高比能量锂离子电池研究

通过复配具有优异低温性能的钴酸锂和具有高比容量的NCA作为正极材料,同时采用高性能人造石墨为负极材料,并对电解液、电极材料粒径、涂敷量等参数进行优化,研制出具有优异低温性能的高比能量(218.7 Wh/kg)锂离子电池。在-40℃环境下,1 C恒流放电能够达到常温容量的80%以上;-50℃环境下,0.5 C放电(2.0 V)能够达到常温容量的70%以上,并在70℃搁置48 h后,仍具有较好的低温性能。     

锂离子电池过充短路添加剂

为了提高锂离子电池的抗过充性能,研究了二苯醚做为锂离子电池过充短路添加剂的性质.实验结果表明在锂离子电池有机电解液中,当电极电位高于4.5V(vs.Li/Li )时二苯醚在铂盘电极上发生电氧化聚合,形成具有良好电化学活性的导电聚合物,同时LiMn2O4粉末微电极的结果表明在电极电位到达4.25 V之前,二苯醚没有对正极材料产生明显的不利影响.LiMn2O4/Li模拟电池的结果表明当电池过充到约4.5 V时,电池电压不再升高,同时扫描电子显微镜观察发现二苯醚在正极上发生了聚合.此外在聚合过程中产生的H 在负极上被还原为H2,增加了电池的内压,因此可以通过激活安全阀提高锂离子电池的安全性.     

对硝基苯甲酸对动力铅酸电池性能的影响

将对硝基苯甲酸用作铅酸电池负极添加剂。利用线性扫描伏安法测量阴极极化曲线,得到添加剂对负极析氢过电位和析氢速率的影响;通过对电池失水、充电接受能力、低温性能和循环寿命的测试,结合SEM分析,研究添加剂对电池性能的影响。对硝基苯甲酸能降低电池负极析氢速率;在实验条件下,减少50%水损耗,并降低自放电,提高充电接受能力和低温性能。采用6 A电流,100%放电深度条件下,260次循环后,含0.01%添加剂的铅酸电池的容量保持率在87%以上。     

锂离子电池负极材料的现状与发展

介绍了锂离子电池负极材料的研究开发与应用现状 ,并对其发展进行了探讨。目前已实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料 ,其比容量达到 30 0mAh/ g以上 ,并已接近LiC6的理论比容量 (372mAh/ g)。负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 ,实用性负极材料的比容量将突破LiC6理论比容量     

高可逆比容量锡基负极的性能

采用液相法制备锂离子电池SnCo合金极材料.XRD结果显示其具有一定的无定形态.电化学测试表明:SnCo合金电极的首次充电比容量为822 mAh/g,40次循环后的容量保持率为88%,80次循环后的容量保持率为80%.该材料中的金属Co含量为10.8%,使SnCo合金材料有望成为实用化高比容量锂离子电池负极材料.     

石墨形貌对锂离子电池倍率性能的影响

选取了4类不同形貌的人造石墨样品作为锂离子动力电池的负极材料,结合XRD、SEM等手段对石墨的结构、形貌和物理性能进行分析,并组装圆柱形磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池进行电化学性能测试,综合考察石墨形貌对动力电池倍率性能的影响。采用二次造粒型石墨负极的LiFePO_4电池表现出较好的倍率和循环性能,6C倍率放电保持率达105.9%,6C放电温升32℃,6C循环200次,容量保持率91.06%。     

快速充电高功率型锂离子电池的研制

研制了快速充电高功率型锂离子电池,对电极材料、电解液体系、电极体系的设计等进行了研究,测试了电池的快速充电、高倍率放电、快速充电高倍率放电循环和安全性能.电池的4.00C和6.00 C充电容量分别为1.00C时的93.6％和92.1％;4.00 C、10.00 C、15.00 C和20.00 C放电容量均为1.00C时...     

锂离子电池的发展状况

国内外锂离子电池快速发展,广泛应用于家电产品.汽车面临汽油紧张和污染环境,电动车将部分解决这些问题.电动自行车已为人们接受.锂离子电池以其优良的性能,将成为电动车的主要动力源.钴酸锂由于性能好,而成为当今小型锂离子电池的主角,但世界上钴储量少,作为动力电池材料,市场前景小.锰酸锂的锰资源较多,价格比钴便宜很多,可成为动力电池的主要材料.与钴酸锂相比,锰酸锂的性能还有不足,如比容量和循环寿命较低,因此应当着重研究,改善其品质.现在锰酸锂电池已投向市场,将会促进其研究和生产,推动电动汽车进入市场.     

锂离子电池合金负极材料的应用研究

合金材料是目前锂电行业研究较热的一款高能量密度的负极材料.但由于循环过程中极片体积膨胀及循环性能差等问题未得到广泛应用.主要是针对硅碳合金材料的应用进行研究,从工艺方面进行调整优化来改善合金材料在锂离子电池中存在的问题.     

LiFePO4锂离子电池的制备工艺研究

采用液态锂离子电池工艺制备了204468型大容量LiFePO4锂离子电池。利用XRD、SEM及充放电方法对电池的电极表面形貌和电池电化学性能进行表征和测试。结果表明：在面密度为3．0g／m^2,压实密度为2.0-2.2g／cm^3、电池脱气时间为48h的条件下,204468型LiFePO4锂离子电池首次放电比容量达到138．8mAh／g,0.5C循环100周容量保持率95％,5C放电容量达到86％以上。