锂离子电池热失控过程负极放热反应研究

采用热重分析-傅里叶变换红外光谱法(TGA-FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射光谱法(XRD)对锂离子电池中石墨负极材料在热失控和热爆炸中的反应机理进行了系统的研究和探讨.研究表明,石墨表面在最初循环中形成的原始固体电解质(SEE)膜具有热不稳定性,在t＞70 ℃时开始分解.而失去了原始SEI膜保护,会导致石墨中嵌入锂和其表面电解液的接触,在高温时形成二次电解质膜.详细讨论了石墨中嵌入锂的数量和石墨颗粒的结构、形状及其层状结构边缘的比表面对二次电解质膜形成的影响.     

银石墨触头材料的石墨颗粒尺寸和处理对其运行性能的效应

银—石墨5（Wt％）触头材料的石墨颗粒尺寸和烧结密度两个变量对其运行性能的效应已进行过研究．石墨颗粒尺寸较大的材料侵蚀慢，但熔焊强度比石墨颗粒细的材料大．侵蚀慢的原因是材料中石墨颗粒之间的空间比较大，可以由银建立起更强的内聚力，由于银的连接性能较好，在触头表面因有较多的银形成而产生强度大的熔焊．材料的烧结密度越高，其侵蚀速率越小．其中，含细粒石墨材料的这种效应更强．文中指出，在被侵蚀触头的表面上有碳膜形成，由电弧蒸气沉积碳膜的过程作了论述．     

粘结剂对石墨负极性能的影响

研究了水溶性粘结剂F-103和油性粘结剂P(VDF-HFP)对锂离子电池石墨负极电化学性能和表面SEI膜成膜机理的影响.循环伏安的结果表明:在1 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC电解液中,油性粘结剂石墨负极的电化学性能较好.电化学阻抗谱的结果表明:水溶性粘结剂石墨负极和油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的成膜电位分别为1.00～0.60 V和0.80～0.55 V.油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的稳定性较好.     

LiBOB电解液在石墨负极上的成膜性能

利用循环伏安和充放电循环测试,对锂离子电池负极材料[人造石墨E-SLX50和中间相碳微球(MCMB)]与PC作溶剂的LiBOB电解液的相容性进行了研究。石墨表面生成的SEI膜,不仅与电解液的组成和浓度有关,还与石墨的种类及结构有关。在1.0 mol/L LiBOB/PC电解液中,两种材料均能生成稳定的SEI膜;在0.5 mol/L LiBOB/PC电解液中,MCMB可生成稳定的SEI膜,而E-SLX50只有在电解液含EC共溶剂时,通过EC和LiBOB的共同作用,才能生成稳定的SEI膜。     

类石墨非晶碳膜的结构、制备、表征及改性

非晶碳是一种由sp2和sp3共同构成的无定型碳,按照杂化比例的多少可以分为类金刚石非晶碳和类石墨非晶碳。类石墨非晶碳膜是近年来发现的一种新型碳材料,其制备方法比较独特、与类金刚石碳膜有明显的区别,具有摩擦系数小、磨损率低、硬度适中、导电性好等优点,因而在机械和电子领域具有广阔的应用前景,然而目前关于类石墨非晶碳膜的报道较少。本文详细介绍了类石墨碳膜的结构和制备方法、并对其检测手段和改性研究进行了综述和介绍,为广大科研工作者提供了指导。     

石墨嵌锂行为的XRD及CV研究

本文采用X—射线衍射、循环伏安法以及充放电测试等手段,对多种石墨的微观结构及其电化学性能进行了研究。结果表明,所有石墨材料在嵌锂后的层间距d_(002)和堆积高度L_c均比嵌锂前有所增大。锂离子除了可从002面嵌入石墨材料外,还可从004面嵌入。增加石墨的004面的规整度可有利于提高其比容量。CV研究表明,各种石墨材料均存在一个显著的不可逆还原峰。但材料不同,峰出现的电位和面积也不同。首次循环的不可逆还原峰面积比第二次以后所有循环的不可逆还原峰的面积总和还要大得多,说明石墨材料表面钝化膜的形成主要发生在首次循环过程中。     

相变材料应用于电池模组散热特性的模拟实验

将石蜡与膨胀石墨、高导热石墨膜进行复合制成片材封装在铝塑袋中,制备出不易泄露、使用安全的相变复合材料.根据软包电池模组的结构,采用铝加热板模拟电池发热,建立软包电池模组模拟系统.将2 mm厚的相变材料应用于模拟系统中,研究相变材料对加热板温升速率、不同加热板之间的温差以及同一加热板不同点温差的影响,结果表明:当加热功率...     

全钒氧化还原液流储能电堆

采用高密度石墨板为集流板,质子交换膜为隔膜,多孔碳材料为电极,组装成全钒氧化还原液流电池,研究了不同质子交换膜、多孔碳材料和电解液的流量对电池性能的影响,用15个单电池组装成了全钒氧化还原液流储能电堆,电堆的电极和隔膜的有效面积均为546 cm2,并对电堆的充放电性能进行测试和表征.结果表明,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜,聚丙烯腈石墨毡为电极的全钒氧化还原液流储能电堆充放电可逆性能好,能量效率随着充放电电流密度增加而减小,电流密度在40 mA/cm2左右时,能量效率高达82.3%,电堆的库仑效率随电流密度增加而增加,电流密度超过1 00 mA/cm2时,库仑效率可达94.5%.     

质子交换膜燃料电池关键材料的现状与展望

介绍了质子交换膜燃料电池的关键材料:电催化剂、电极、质子交换膜与双极板材料的基本原理以及国内外的最新发展状况;电催化剂的几种制备方法(胶体化学法、直接还原法、离子交换法);目前的各种电极制备工艺的特点。指出了未来电极制备的设计思想、发展方向和目前质子交换膜的不足,并介绍了在质子交换膜方面的降解机理的研究结果,就Nafion/PTFE膜、共混膜、PBI膜等方面的工作进行了评述,指出了近期与中长期质子交换膜的发展方向。在双极板材料方面,对模铸、膨胀石墨与金属双极板材料进行了对比剖析。预测了下一代燃料电池关键材料的发展方向。     

天然石墨的复合改性研究

国产天然鳞片微粉石墨具有较高的比容量 ,但它与溶剂的相容性差 ,高倍率充 /放电能力差 ,用环氧树脂热解碳对石墨进行复合改性处理 ,一方面改变石墨的表面状态 ,并使石墨层间结合力得到加强 ,改善了石墨材料与溶剂的相容性 ;另一方面还可以改变石墨片状颗粒的形状 ,减轻它在制膜过程中的择优取向 ,有利于锂离子在石墨中嵌入和脱出 ,从而提高石墨材料的高倍率充 /放电能力。本文主要阐述了用环氧树脂热解碳对国产天然石墨进行改性处理工艺 ,不同温度对改性石墨电化学性能的影响