锂离子电池材料BaFeO4的制备及性能

研究了锂离子电池负极材料BaFeO4的制备和电化学性能.Ba2+和FeO42-在水溶液中反应合成了BaFeO4,反应产物由X射线衍射分析可能是单相BaFeO4.在室温下测定了BaFeO4的放电容量.电池由BaFeO4电极和过量的锂电极组成,以10 mA/g BaFeO4的恒电流进行充电(Li+脱出)到4.5 V和放电(Li+嵌入)到0 V.在高电位范围(3 374～2 618 mV,vs.Li/Li+)工作的BaFeO4不适合于在锂离子电池中用作正极活性材料,其放电容量低达0.5 mAh/g,但是在低电位范围(290～0 mV,vs.Li/Li+)工作的BaFeO4适合于在锂离子电池中用作负极活性材料,放电容量高达294.0 mAh/g.     

扣式电池壳体对锂离子电池材料性能测试的影响

采用空电池壳体组装扣式电池,研究在充放电测试过程中的稳定性.充电时,壳体发生氧化反应,并提供一定的充电容量;放电时,壳体未发生明显的还原反应.壳体的稳定性影响实际测试材料的充电曲线及首次效率.应对壳体进行评价,并选取适当的组装工艺,减小壳体的影响.     

锂离子电池Si@G负极材料的制备及性能研究

采用化学气相沉积法,制备了石墨烯厚度可控的硅@石墨烯核壳结构复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和恒电流充放电等表征,研究了石墨烯厚度对复合材料形貌、结构以及电化学性能的影响。研究结果表明:更厚的石墨烯壳层,虽然会降低复合材料的比容量和首次库仑效率,但是可以显著提高电化学稳定性。当石墨烯壳层约为12 nm厚时,40次循环后充电比容量达到1 069.8 m Ah/g,循环保持率为81.2%,而纯Si样品仅为23.5%。这归因于石墨烯对硅体积效应的缓冲及其优异的导电性能。     

Sn/TiC锂离子电池负极材料制备及性能

采用直流电弧等离子体法制备了Sn/TiC复合纳米粒子锂离子电池负极材料.采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析Sn/TiC复合纳米粒子的组成和结构.Sn/TiC复合纳米粒子的形貌呈球状颗粒,粒径分布在20～70 nm,TiC与Sn两相均匀分布避免了Sn纳米粒子发生团聚,同时抑制Sn电极的体积变化,提高其电化学性能.随着复合材料中TiC含量的逐渐增加,其电化学性能也逐渐提高.其中Sn/TiC(36％)和Sn/TiC(45％)电极表现出最佳的循环性能(100次循环后比容量分别稳定在380.0和377.1 mAh/g)和倍率性能.     

材料性质及浆料制备对锂离子电池性能影响

锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命、较好的安全性等优点,现已成为二次电池的重点发展对象。但是,锂离子电池在应用过程中仍然存在一些问题,如:容量衰减、电压降低、倍率性能差等。以相关研究为基础,主要从材料(活性物质、导电剂、粘结剂)理化性质和浆料制备过程(搅拌方式、混料顺序、混料方式以及浆料添加剂)系统地分析了各个因素对锂离子电池性能的影响,并对每一个因素提出了合理建议,有效避免了电池使用过程中出现类似问题。这不仅使电池发挥出了应有的性能,还可降低电池生产成本,加快推动其商业化进程。     

锂离子电池正极材料NiS的制备与性能

采用球磨法和水热法分别合成了硫化镍(NiS)正极材料,用SEM、XRD、循环伏安和充放电等方法分析了材料的结构、形貌及电化学性能。水热法合成的材料颗粒均匀,分散程度高;以0.1 mA/cm2的电流密度在1.0～3.0 V充放电,首次放电比容量为584.6 mAh/g。     

锂离子电池SiO/C负极材料制备及电化学性能

以一氧化硅、葡萄糖以及AGP-8石墨为原料,通过行星球磨和后续的高温热解制备SiO/C复合负极材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,经较高温度热处理得到的复合物中含有单质硅材料。复合材料电极电化学测试显示,经1 350℃热处理得到复合材料循环38周后,容量保持率接近100%,这主要源于稳定的材料结构能够在一定程度上承受嵌/脱锂过程中硅体积的变化。     

高电压锂离子电池正极材料的制备和性能

以50%Mn(NO3)2溶液、Ni(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3、NH4HCO3和LiOH·H2O为反应物质,采用湿化学法制备了材料LiNi0.5Mn1.5O4和LiFe0.5Mn1.5O4.它们为尖晶石结构,晶胞参数a分别为0.816 5 nm和0.824 6 nm.在电流密度为0.3 mA/cm2,充放电电压为3.5～5.0 V条件下,LiM0.5Mn1.5O4(M=Ni,Fe)的充放电曲线在4.7 V以上都出现了一个充放电平台,首次放电容量分别为140mAh/g和105 mAh/g;循环50次后,容量保持率分别为95.7%和90.5%.     

大功率锂离子电池的制备及电化学性能

采用精密的刮刀涂布法制成锂离子电池,并用防爆盖帽作为电池盖帽。利用电化学性能测试对电池进行测试。倍率测试表明电池的倍率可以达到5 C,循环测试其寿命达到400次以上,针刺表明其安全性能良好。电池的容量达到1 300 m Ah以上。     

锂离子电池双壳硅基复合负极材料制备及性能

针对硅基负极材料在体积膨胀、HF腐蚀、SEI膜不稳定、电导率低等问题,降低了其材料的稳定性和实用性,基于此,提出了一种基于硅纳米核颗粒与碳化层构筑核壳型硅碳为内核即内壳,通过化学或机械方法,在其内壳表面包覆纳米级纤维状多孔氧化锡层、HF隔绝层和最外层人造SEI膜功能Li+导体层为外壳,制备得到一种多层包覆硅基核壳结构的双壳结构锂离子电池负极材料.实验结果表明,该双壳硅基负极材料首次效率高达98.8％,300次循环后容量保持率仍有96.4％.实验结果验证了该双壳结构不但可以弥补硅基内核与包覆材料各自的缺陷,而且通过协同作用大幅提升了硅基负极材料在首次效率、容量保持率、高能量密度、高稳定性和循环寿命等方面的性能.     

锂离子电池用LiFePO4的合成及性能研究

利用尿素与无机盐组成低温熔盐体系,在该体系下合成LiFePO4材料的前驱体。研究了后续煅烧温度对材料性能的影响。研究结果表明,在650℃烧结8h合成的正极材料LiFePO4具有较好的放电性能,做成的扣式电池1C电流放电容量达到75mAh／g;该材料具有与商品化材料相同的晶体结构和较小的晶胞体积和晶轴尺寸。     

阻燃剂TCPP与锂离子电池负极材料的相容性

为了提高阻燃剂磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)与锂离子电池负极材料中间相碳微球(MCMB)的相容性,在不同TCPP浓度电解液中研究了MCMB的循环伏安和充放电行为.结果表明:当电解液中TCPP的浓度为20%(体积比)时,MCMB/Li电池的首次充电比容量由空白电池的350 mAh/g增加到420 mAh/g,且1 V处平台的容量增加.当TCPP的浓度增加到30%时,MCMB已经不能进行充放电循环.当把MCMB在空白电解液中预循环后,在30%TCPP电解液中可以进行充放电,相应的MCMB/Li电池的充放电实验也得到了相似的结果.热解炭黑与阻燃剂TCPP有较好的相容性.     

采用医用棉花制备锂离子电池负极材料

用KOH活化生物质医用棉花制备多孔碳材料.采用SEM、XRD、拉曼光谱、N2吸-脱附和透射电子显微镜(TEM)等测试进行结构和形貌分析;用恒流充放电测试研究电化学性能.医用棉花与KOH质量比为1:3时,样品的比表面积最大且具有多级孔结构,用做锂离子电池负极材料时的电化学性能较好.在0.01～3.00 V循环,0.10 ...     

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。     

一种用于锂离子电池的阻燃添加剂

为了提高锂离子电池电解液的阻燃性能,研究了电解液阻燃添加剂二乙基(氰基甲基)膦酸酯[diethyl(cyanomethyl)phosphonate,DECP]。将DECP加到含1%(质量比)碳酸亚乙烯酯(VC)的1 mol/L LiPF6/EC DMC EMC(1∶1∶1,质量比)中,能提高电解液的阻燃性,电池具有较好的充放电性能。     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的合成研究

采用高温固相法合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,研究了反应温度、时间对合成产物的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所得样品的晶体结构、表面形貌等进行分析研究。实验证明,反应温度和反应时间对产物结构和性能有较大影响,其中,650 ℃下焙烧20 h合成出的样品电性能最佳,以0.1 C充放电,首次放电容量为111.6 mAh/g。     

富锂锰基正极材料动力锂离子电池的倍率性能

以富锂锰基材料为正极材料,人造石墨为负极材料,用叠片工艺制备额定容量为5 Ah的5580135型软包装动力锂离子电池,研究正极面密度、导电剂含量、负极/正极容量比及电解液对倍率放电性能的影响。当正极面密度为240 g/m2、正极导电剂含量为4%、负极/正极容量比为1.1并以1 mol/L Li PF6/EC+PC+EMC+DMC为电解液时,电池的倍率性能最好。25℃时以1.00 C充电、5.00 C放电循环1 000次,容量保持率为99.5%。     

Surface-modified graphite for improving electrochemical performance of Li-ion battery anode material

The graphite materials have been used as negative electrodes in commercial Li-ion batteries for many years. In order to avoid the exfoliation of graphite sheet in the PC-based electrolyte system, it is necessary to make the surface modification on the graphite material. In this study, the electrochemical behavior of carbon-coated graphite in PC-based electrolyte was investigated by charge and discharge cycling process. The carbon-coated graphite can increase the reversible from 366 mA/g to 399mAh/g and improve cycle ability in the PC-based electrolyte system. So the carbon-coated graphite can become the promising high-capacity anode materials of Li-ion battery.