锂离子蓄电池负极导电剂的研究

用扫描电子显微镜(SEM)考察了3种导电剂粉体材料的形貌,通过测定3种导电剂材料的吸水能力,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;反之则其吸液能力越大。利用恒流充放电、循环伏安技术考察了3种导电剂的贮锂性能,实验表明石墨类导电剂(KS、SO)具有一定的贮锂性能,但其首次库仑转换效率低;而炭黑类导电剂(SP)仅起导电作用。利用六西格玛(简称6σ)混合设计考察了导电剂之间的交互作用,及3种导电剂配比对石墨电极放电比容量的影响,当质量比m(包覆石墨)∶m[导电剂(KS SP)]∶m(PVDF)=92∶3∶5且m(KS)∶m(SP)=1.66∶1时,电极放电比容量可以稳定地达到315mAh·g-1以上。     

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。     

阴极导电碳含量对锂离子电池性能的影响

研制了3种不同的阴极导电碳配方,并研究分析了3种配方锂离子电池的常温循环、45℃循环、高低温、放电倍率以及针刺安全性能。从各个性能的测试结果来看,阴极导电碳含量最高的电性能最好,但安全性有待提高。     

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。     

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。     

导电剂及电解液对锂离子电池低温性能的影响

采用恒流恒压充放电方法研究了阴阳极中添加不同的导电剂和注入不同的电解液对锂离子电池低温’性能的影响.运用扫描电镜法(SEM)观察了添加碳纳米管导电剂的阴阳极表面形貌,并分析了碳纳米管导电剂对电池性能的影响.分析了不同电解液对锂离子电池低温的影响.结果表明,不同温度下,影响锂离子电池低温性能的因素不同.     

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%。     

导电剂梯度化分布对锂离子电池性能的影响

如何在保持导电剂总体含量不变的前提下提升电池性能是学术界和产业界共同面临的难题。目前电极制作采用均匀分布的方式没有考虑分布差异性的影响。通过在磷酸铁锂(LiFePO4)电极片制作过程中采用双层涂布浆料的方式,使导电剂含量从集流体到隔膜方向上呈梯度化分布。采用恒流恒压循环实验、倍率性能实验、交流阻抗实验、循环伏安实验和扫描电镜测试,研究了导电剂梯度化分布对锂离子电池性能的影响。结果表明：靠近集流体一侧导电剂含量为9%(质量分数)的样品和没有梯度化的样品,初始比容量分别为154.1和149.3 mAh/g,电荷转移阻抗分别为184.8和384.4Ω,说明前者的性能较后者有一定程度的提升。     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.     

锂离子电池正极材料氧化钴锂的进展

近年来对提高锂离子电池正极材料氧化钴锂的电化学性能方面的报道集中在专利方面，本文对此进行了概述。提高氧化钴锂的容量和改善其循环性能的方法主要有以下几种。（１）改变其结构。引入杂原子磷、钒或别的非晶物，使氧化钴锂的结构发生变化，从而导致充放电过程中结构变化的可逆性提高。（２）与氧化锂锰的共混，这样使充放电过程中电极材料的体积变化相互抵消，有利于活性物质与导电剂的接触。（３）提高其内在的导电性能。通过在氧化钴锂中引入Ｃａ２＋或Ｈ＋，使其导电性能提高，进而使其活性得到充分利用。（４）增加锂的含量。在氧化钴锂中增加锂的含量，得到高含锂化合物，使可利用锂的量增加，从而使氧化钴锂的可逆容量增加。     

锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池以高能量密度、高比容量、无记忆效应及对环境友好等优点被认为是理想的能量储存和转换方式。锂离子电池性能的持续提升主要取决于正极材料的研究进展,综述了几种主要正极材料的研究进展,指出复合材料是未来锂离子电池正极材料的重要发展方向。     

一种塑性锂离子蓄电池的研制

研制了一种采用强化电解质隔膜的塑性锂离子蓄电池,所用的强化电解质隔膜采用液态电池用的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合隔膜为基体,通过表面改性处理,在保持原基体强度高、厚度薄的基础上,使其具有了更大的吸液性和与聚合物正负电极的可复合性。采用该隔膜装配的塑性锂离子蓄电池厚度减薄,体积减小,成品率提高,初次充放电效率可达96%,1C充放效率达93.4%,电池的比能量达到了120Wh/L和94Wh/kg,表现出较好的电化学性能。     

负极材料预处理对锂离子电池性能的影响

锂离子电池的制造工艺技术要求非常严格,在电池制作过程中,会根据实际情况对生产工艺进行相应的调整和改进。负极材料是影响电池性能的主要因素之一,关于负极材料的预处理很重要。对负极粉料合浆前的预烘烤工艺进行了研究,实验结果显示对于水系负极制作的电池,负极粉料不烘烤对各方面性能影响不大。     

锂离子蓄电池正极活性材料磷酸亚铁锂

铁系正极材料是一类新型的锂离子蓄电池用正极材料。铁资源丰富、价廉并且无毒,铁系正极材料有良好的发展潜力。其中,橄榄石相的LiFePO4有可能替代LiCoO2成为新一代正极活性物质。综述了橄榄石相磷酸亚铁锂的电化学性能、结构特征、合成方法、表征方法和容量损失等方面的研究进展,并讨论了该材料的进一步研究方向。     

溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料

溶胶凝胶法制备材料具有突出的优越性。正极材料在锂离子蓄电池的生产和应用中起着关键作用,锂离子蓄电池正极材料合成是锂离子蓄电池研究的热点。综述了用溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的研究现状,该工艺已经取得了很大的进展,但仍未工业化。对其发展方向作了展望,认为其发展方向为掌握溶胶凝胶工艺规律,研究开发新的溶胶凝胶工艺路线,对材料进行了表面改性,早日实现溶胶凝胶法制备锂离子蓄电池正极材料的工业化。     

锂离子电池正极材料的表面包覆研究现状

表面包覆是改善锂离子电池正极材料性能的重要手段之一。总结了锂离子电池正极材料表面包覆的常用方法;介绍了包覆物质的种类及研究现状;讨论了包覆改善正极材料性能的机理;展望了将来表面包覆的研究工作。