改善锂离子电池电极/电解液界面高温稳定性的研究进展

电极/电解液界面作为制约锂离子电池高比能量和电化学稳定性的关键因素，其高温稳定性对电池的电化学性能有着重要影响。综述了近几年来改善锂离子电池高温稳定性的研究进展；介绍了高温环境对锂离子电池电极材料和电解液的主要影响；主要从电解液组成角度出发分析了如何设计高温条件下可稳定存在的电极/电解液界面膜，进而有效地改善锂离子电池的高温性能；最后对锂离子电池高温电解液未来的发展和研究方向进行了展望。     

亚磷酸三苯酯作为锂离子电池电解液稳定剂的研究

研究了亚磷酸三苯酯(TPPi)作为锂离子电池电解液的稳定剂对电解液稳定性和电化学性能的影响。在锂离子电池电解液中加入0.1%的TTPi通过常温储存、定期进行取样分析检测电解液的物理指标,并且用储存过的电解液和新配制的不含TPPi的电解液分别制作电池进行电化学性能测试,结果表明,TPPi的加入延长了电解液的保质期且对电池的电化学性能没有负面影响。     

亚磷酸三苯酯作为锂离子电池电解液稳定剂的研究

研究了亚磷酸三苯酯（TPPi）作为锂离子电池电解液的稳定剂对电解液稳定性和电化学性能的影响。在锂离子电池电解液中加入0．1％的TTPi通过常温储存、定期进行取样分析检测电解液的物理指标，并且用储存过的电解液和新配制的不合TPPi的电解液分别制作电池进行电化学性能测试，结果表明，TPPi的加入延长了电解液的保质期且对电池...     

砜类有机溶剂在锂离子电池中的应用研究进展

电解液是电池中离子传输的载体,是锂离子电池不可缺少的一部分,直接影响着电池的电化学性能。从理论和实验上对砜类有机溶剂在锂离子电池中的应用研究进展进行了介绍。砜类溶剂的氧化稳定性比常规溶剂高,它的使用拓宽了电解液电化学窗口,增加了电解液的电化学稳定性,改善了锂离子电池的性能。但因砜类电解液黏度高,不能形成稳定的SEI膜等特点,在电池中需加入共溶剂和成膜添加剂来解决。     

电解液阻燃添加剂研究进展

全面综述了锂离子电池电解液阻燃添加剂的研究进展,并归纳阐述了阻燃添加剂的工作原理。将阻燃添加剂分为有机磷系阻燃添加剂、含氮化合物阻燃添加剂、卤代碳酸酯类阻燃添加剂、硅系阻燃添加剂、复合阻燃添加剂以及阻燃与成膜双功能添加剂。并论述了不同阻燃添加剂的阻燃效果、安全作用机制以及对电池性能的影响,展望了电解液阻燃添加剂在锂离子电池中应用的前景,提出复合阻燃添加剂、双功能添加剂将会成为今后的发展趋势。     

基于锂盐的新型锂电池电解质研究进展

随着新能源汽车、可携带式电源和储能等领域的快速发展, 人们对锂电池性能提出了更高的要求, 高性能锂离子电池的重要性日益突出。电解质是锂离子电池的重要组成部分, 对于电池的输出电压、倍率性能、适用温度范围、循环性能和安全性能等有着重要的影响。而锂盐作为液体电解质(电解液)的关键组分, 是决定电解液性能的重要因素。电解液中不同种类的锂盐及其在溶液中不同的溶剂化状态, 会对电极/电解液界面的成膜性能和锂离子的迁移行为等产生重要影响, 进而显著影响电解液的电化学性能。本文介绍了近年来新型电解质锂盐的性质特点和在不同种类电池中的应用。同时, 单一的锂盐不能完全满足锂电池对电解液的要求, 因而人们尝试采用复合锂盐使功能更完善, 催生了多盐体系电解液。多盐体系电解液在拓宽电池工作温度、抑制金属离子溶出和提高倍率性能等方面表现出明显优势。同时, 借助于浓度的提升改变锂离子的溶剂化结构, 研究人员提出了高浓度电解液。高浓度电解液在防止石墨剥离、拓宽电解液电化学窗口、抑制铝箔腐蚀和提高金属锂沉积/溶出性能等方面具有明显优势。并且, 本文重点讨论了这两种电解液对电池性能提升的机理。最后, 对锂盐基电解液尤其是这两类新型电解液的发展趋势和应用前景进行了展望。     

高安全性锂离子电池电解质研究进展

电解质是锂离子电池的重要组成部分,其电化学性能和热稳定性是影响电池安全性能的重要因素.简要介绍了商用锂离子电池电解质的性质以及由其引起的安全问题,从替代电解质材料和电解质添加剂两个方面综述了高安全性锂离子电池电解质的研究现状,着重阐述了离子液体、聚合物电解质、新型锂盐、成膜添加剂和阻燃添加剂等对锂离子电池安全性能提高的最新进展,展望了锂离子电解液的发展方向.     

聚烯烃型隔膜的表面亲液改性

为提高锂离子电池聚烯烃多孔膜的亲电液性,增加其离子导电性能,采用辐射聚合甲氧基聚氧化乙烯丙烯酸酯对聚烯烃隔膜进行表面改性。改性后的隔膜对高极性电解液具有良好的湿润性。由于对电解液更高的吸附作用,通过吸附更多的液态电解液,使膜更易传导锂离子。改性膜作为隔膜制备的碳/正极材料锂离子电池不仅具有优良的容量保持性,也具有良好的倍率放电性能。     

宽温型锂离子电池有机电解液的研究进展

锂离子电池的使用领域明显受工作温度范围的限制。消费级电子设备要求的工作温度通常在-20～60℃,基本与常规锂离子电池极限工作温度一致;然而,为了适应地域和季节温度差异,电动汽车的动力电源通常需要长期在-30～70℃的温度范围内工作;宇航/军事装备需要更强的适应性,要求搭载的电池系统具备更宽的工作温度范围,特别是低温极限拓展至-50℃以下。目前锂离子电池显然难以在如此宽的温度范围内长时间、高性能地工作,因此宽温型锂离子电池成为研究开发的热点之一。宽温性能同时需要兼顾电池的高温和低温两方面的性能。文献表明,低温的主要问题是锂离子的扩散,为可逆过程,对原有电池组成和结构不造成显著破坏;高温的主要问题是电解液的分解和电解液与正极、负极间的表面化学钝化机制的丧失,为不可逆过程,导致电池循环充放电容量迅速衰减。碳酸酯基电解液的优化设计成为现阶段拓宽锂离子电池工作温度范围最可行、最经济的途径。宽温电解液的设计和研究涉及到电解液的溶剂化结构、电解液与负极以及电解液与正极的表面化学反应三方面的问题。其中,具有较宽的液态温度范围、较高的电化学稳定性和低温离子电导率是电解液液相的必要条件;而电解液|电极界面成分与结构是维持锂离子和电荷的交换、增强电解液与电极材料相容性的关键因素。液相改性主要通过采用新型电解质锂盐和使用具有较宽液态范围的共溶剂来实现,界面的改性主要通过向电解液中加入界面成膜添加剂和高温添加剂来实现。本文基于笔者课题组在电解液宽温化改性方面的工作,综述了近些年来宽温电解液的相关研究和探索方面的成果,介绍了最近报道的新型电解质锂盐、共溶剂和功能性添加剂的结构、性能及作用机理,并展望了宽温电解液研究的未来发展方向及研究方法。     

锂离子电池电解液研究进展

在锂离子电池的性能和稳定性方面，电解液一直居于中心位置。目前电池界对新型锂盐和溶剂进行持续深入地研究，提出了许多改善电池性能和安全性的方法，而添加剂却能够弥补电解液在某些方面的不足，特别是正极和负极表面上保护膜（SEI膜）的形成，已经取得了许多成果。电解液需要与电池体系的特点相适应，因此电解液配方的设计和研究必须围绕不同的电池体系展开。     

用于锂离子电池的复合隔膜

为改善锂离子电池隔膜的耐热安全性,对用于锂离子电池的ZrTiO4/PP陶瓷聚烯烃复合隔膜进行了开发研究,得到的复合膜具有高的多孔性和良好的液体电解液湿润性。膜中陶瓷具有两性特征,将电解液中的酸性副产物HF消耗掉,而HF作为现在锂离子电池所用电解液中的副产物不可避免。复合膜用于制备锂离子电池不仅具有优良的容量保持性、高温安全性,且显示出良好的倍率放电性。     

绝热加速量热仪在锂离子电池安全性研究方面的应用

锂离子电池具有自放电率低、工作电压高、循环寿命长、环境污染小等优点[1]。随着锂离子电池的广泛应用,电池的安全性受到了越来越多的关注。由于锂离子电池的比容量高、电解液大多为有机易燃物,电池滥用时使电池温度升高,可能会导致正负极材料、电解液或电解液内部发生热分解反应。当电池散热速度小于产热速度时,就有可能导致电池热失控、爆炸等安全性问题[2-3]。     

锂离子电池电解液低温性能的研究

向锂离子电池电解液中添加氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为添加剂,形成固体电解质膜(SEI)膜的性能更好,形成紧密结构层但叉不增加阻抗,能阻止电解液进一步分解,可以提高电解液的低温性能.重点比较了添加FEC的电解液和不添加FEC的电解液在-10℃、-20℃下放电效率,电解液中添加5%的FEC电池的放电平台率保持率比不加FEC...     

锂离子电池电解液行业前景广阔

锂离子电池电解液作为锂离子电池必需的关键材料，用于电池正负极之间传导电子，是锂离子电池获得高电压，高比能等优点的保证，其发展依赖于锂离子电池的发展。     

无纺布基PVDF膜的制备及亲液性能研究

为提高锂离子电池隔膜的亲液性和耐温性,提高锂离子电池的综合性能,采用涂覆方法制备PVDF-无纺布复合隔膜,并对隔膜进行碱处理改性。结果表明,所制备复合膜表面具有发达的海绵状孔道结构,孔径约为2μm。改性后的隔膜对电解液具有良好的亲和性,电解液接触角由PP无纺布的140°降低至40°,吸液率由最初的70%提高到约300%,而复合膜自身的形貌和结构没有发生明显变化。改性后的隔膜对电解液具有更好的吸附作用,由于吸附更多的电解液,锂离子在膜层中的传递阻力更小。因此,改性后的复合膜装配的锂离子电池显示出优良的电池容量保持性。     

新宙邦：高速扩张中的锂电池电解液先锋

据报道,新宙邦锂离子电池电解液产能5年内将有6倍增长。该公司目前拥有1200t锂离子电池电解液的年生产能力,2009年公司通过挖掘设备潜力,生产了1500t锂离子电池电解液,在国内约有15％左右的市场占有率。目前公司正在惠州和南通新建2个项目,预计2015年全部达产后公司将拥有8600t锂电池电解液生产能力,较现在规模增长6．2倍,有助于巩固公司国内市场前三甲的地位。     

电纺纳米纤维应用于锂硫电池的研究进展

随着科技的发展,人们对储能设备提出了更高的要求,传统的锂离子电池已经接近其容量峰值,难以满足当今社会对其能量密度的要求。锂硫电池具有超高的理论能量密度(2600 Wh·kg-1),有望取代锂离子电池成为下一代高能量密度储能设备。然而,锂硫电池中存在的关键问题,如中间产物多硫化锂的穿梭效应、含硫物种缓慢的反应动力学和硫正极在充放电过程中较大的体积变化等,严重制约了锂硫电池的发展。电纺纳米纤维因其独特的纳米结构,展现出了一些独有的性能,有望在高硫负载量和低电解液等极端条件下解决这些问题。着重评述了电纺纳米纤维在锂硫电池正极、隔膜和夹层这3个方面的材料设计结构以及研究进展,分析了材料性能、结构对锂硫电池性能的影响,指出了电纺纳米纤维面向锂硫电池各部分的研究进展和发展方向。     

高镍三元锂离子电池低温放电性能研究进展EI北大核心CSCD

随着新能源汽车产业的迅速发展,消费者对电动汽车续航里程的要求不断提高。高镍三元锂离子电池因其比能量高成为电动汽车中最具应用前景的动力电池,但该电池体系依然面临着低温性能差的问题。本文综述近年来高镍三元锂离子电池低温性能的研究进展,重点总结高镍三元锂离子电池低温性能的影响因素,一方面从热力学角度分析低温下高镍三元正极材料和石墨负极材料的结构变化、电解液相态和溶剂化结构变化以及黏结剂玻璃化转变对电池低温性能的影响;另一方面从动力学角度分析高镍三元电池低温放电过程中的速率控制步骤。归纳目前高镍三元锂离子电池低温性能的主要改善措施,其中低温电解液的设计包括优化溶剂、改善锂盐及使用新型添加剂三个方面,对电极材料低温性能的改善主要是通过体相掺杂、表面包覆及材料颗粒粒径降低的方式。总结电池中低温性能研究中存在的对电池低温热力学特性研究不够明确、对电池低温动力学过程研究方式单一以及对电池中的反应顺序存在的影响认识不足等问题。     

锂离子二次电池用涂炭石墨阳极

开发了一种新型涂炭天然石墨，由这种材料制备的锂离子电池阳极材料显示了卓越的电化学性能。通过应用该涂炭技术，使得PC基电解液的电池效率得到了明显改善。     

锂离子电池用聚合物隔膜研究进展

锂离子电池具有轻巧、能量密度高、循环寿命长等优点,广泛用于便携式电子设备、电动汽车以及能量存储领域.隔膜作为锂离子电池的关键部件之一,承担着隔离正负极以防止电池短路、为锂离子自由穿梭提供通道的作用,决定了电池的安全性和电化学性能.常用的聚烯烃类隔膜具有良好的力学性能、化学稳定性及低廉的成本,但受自身耐热性差、电解液吸收...