4A分子筛对电解液的改善应用

在电解液1 mol/L LiPF6/EC+ DMC中加入4A分子筛,用恒流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱(EIS)测试研究了4A分子筛对石墨电极性能的影响.加入4A分子筛后,石墨电极具有更好的循环性能,原因是减少了石墨表面形成稳定固体电解质相界面(SEI)膜时还原分解的电解液量,降低了SEI膜的阻抗.     

添加剂Na2CO3对石墨电极性能的影响

在电解液1 mol/L LiPF6/EC+DMC中加入碳酸钠(Na2CO3),通过SEM、循环伏安和电化学阻抗谱分析,研究了Na2CO3对石墨电极的影响。添加饱和Na2CO3,可促进在石墨电极表面形成更稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,抑制循环过程中电解液的进一步还原分解,增进Li+嵌脱过程的可逆性,改善石墨电极的电化学性能。     

γ-丁内酯基电解液中Li2CO3添加剂的电化学行为

研究了固体添加剂Li2CO3用于锂离子电池"-丁内酯基(GBL)电解液时的电化学行为。发现Li2CO3提高了石墨电极的首次放电容量和循环性能。采用1mol/LLiPF6/(EC DMC GBL)(体积比为4∶4∶3) 0.05mol/LLi2CO3电解液的软包装锂离子电池,首次放电比容量为142.6mAh/g、1C循环200次后的比容量保持率为88.6%。以交流阻抗法和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)方法分析了Li2CO3对SEI膜的影响,结果表明,Li2CO3添加剂促进了SEI膜的形成,降低了SEI膜的阻抗,减少了GBL基电解液的分解,增大了SEI膜中Li2CO3的含量。     

LiODFB基电解液对锂离子电池性能的影响

通过循环伏安(CV)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试方法研究了二氟草酸硼酸锂(LiODFB)基电解液对Li/石墨半电池和镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4)/石墨全电池性能的影响。结果表明,在首次循环过程中,Li ODFB约在1.5 V在石墨电极表面还原,形成初始固体电解质相界面膜(SEI),阻止电解液与石墨电极的直接接触,电解液在石墨电极表面的还原得以减少,从而在石墨电极表面形成了致密低阻抗的SEI膜,提高了Li/石墨半电池和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/石墨全电池的循环性能。     

电解液中氯化钾杂质对石墨电极性能的影响

运用充放电测试、循环伏安方法研究了在l mol/L LiPF6/(EC+DMC+EMC)电解液中,不同氯化钾(KCl)杂质含量对天然石墨电极性能的影响。充放电测试及循环伏安表明,KCl质量分数大于0.1%时,会降低石墨电极的循环性能和首次放电比容量。通过SEM、FTIR对循环后的石墨电极进行表征,结果表明,KCl含量大于0.1%时不利于形成良好的SEI膜,影响了石墨电极的电化学性能。     

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.     

碳酸甘油酯衍生物用于电解液添加剂的研究

研究了双(2,3-环碳酸甘油酯)草酸酯和双(2,3-环碳酸甘油酯)丁二酸酯作为电解液添加剂对锂离子电池性能的影响。通过恒流充放电测试、交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)对含不同电解液电池的电化学性能进行表征。结果表明:与空白电解液相比,含添加剂电解液在石墨电极表面形成稳定的保护性SEI膜;而且可以抑制电解液持续分解;循环二十周后,电池阻抗增加变小;由于电极-电解液界面的优化,含添加剂的电池表现出优越的循环稳定性。     

添加剂Li_2CO_3对锂离子电池石墨负极界面特性影响

运用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了1mol/LLiPF6/[EC(碳酸乙烯酯)+DEC(碳酸二乙酯)+DMC(碳酸二甲酯)(体积比为1∶1∶1)]中添加Li2CO3对锂离子电池负极石墨界面特性的影响。研究结果表明添加剂Li2CO3可以有效地减弱电解液中EC在0.75V的还原分解以及抑制在0.6V烷基碳酸锂的形成,保持电解液的稳定和降低锂离子的损耗,提高锂离子电池的循环稳定性;在3V开路电位时电解液中添加的Li2CO3对接触阻抗及锂离子在石墨电极中的扩散无影响;电解液中添加Li2CO3可以使石墨负极表面的SEI膜仅在1.00～0.80V内快速形成而在0.6～0.8V内基本不变;EIS拟合表明电解液中添加Li2CO3可以同时降低SEI膜电阻和电荷传递电阻。     

亚硫酸丙烯酯对锂离子电池性能的影响

向电解液1 mol/L LiPF_6/EC+DMC+EMC中加入亚硫酸丙烯酯(PS),用循环伏安法研究在石墨电极上的电化学行为,并研究了PS对锂离子电池首次充放电效率、常温放电性能及循环性能的影响。电解液中加入PS,可促使石墨电极表面固体电解质相界面(SEI)膜的形成。加入PS虽然降低了电池的首次充放电效率和常温放电容量,但提高了循环稳定性;PS添加量为3.0%时,以500 mA在3.0~4.2 V循环200次,电池的容量保持率为99%,比不含PS的电池提高了8%。     

LiBOB/PC电解液形成SEI膜的过程

利用电化学交流阻抗谱(EIS),结合充放电测试,研究了双草酸硼酸锂(LiBOB)/PC电解液在NG7石墨电极表面形成SEI膜的过程和对应的电位区间.LiBOB/PC在NG7石墨电极表面形成SEI膜是一个连续的过程,在电池的首次放电过程中,1.75 V(vs.Li/Li )放电平台对SEI膜的形成有重要的影响;首次放电至0.55 V左右,SEI膜基本形成;在0.20 V以下放电区间,SEI膜得到了较大程度的完善.     

复合三元电池高温循环劣化分析

选用LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NCM)和LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4(LMFP)复合正极材料,与石墨负极材料制成额定容量为38 Ah的2714891型电池,研究55℃下电池的循环性能,对影响循环性能的电解液和电极进行分析。负极容量衰减是高温循环性能衰减的主要因素,负极石墨比容量测试分析发现其容量损失占负极总损失的85.1%。石墨电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明:高温循环后,石墨表面脱嵌锂活性降低,电化学反应难度增大;扫描电子显微镜(SEM)与BET比表面积测试表明:石墨表面结构破坏,体相发生膨胀。石墨本征结构的变化,是负极劣化的主要因素。     

离子聚合物包覆的锂离子电池炭负极材料

用辐射聚合的方法在天然石墨颗粒表面包覆一层离子聚合物可以明显提高天然石墨的各种电化学性能,如首次库仑效率、循环性能.拉曼光谱研究表面包覆的离子聚合物可以明显抑制由于溶剂化锂离子共嵌入而造成的石墨层破坏,从而提高了石墨表面结构稳定性.扫描电镜照片显示包覆石墨表面形成的SEI膜在循环过程中保持稳定的形态,防止了石墨电极在循环过程中的阻抗增加现象.     

电解池对石墨电极性能的影响

运用电化学阻抗谱(EIS)结合循环伏安(CV),研究了石墨电极在三电极玻璃模拟电池和三电极扣式模拟电池中的首次阴极极化过程.玻璃模拟电池中获得的石墨电极首次阴极极化的EIS特征及其变化,可解释固体电解质相界面(SEI)膜的形成过程;扣式模拟电池中石墨电极首次阴极极化过程的EIS,可解释石墨电极中感抗产生的机理.     

活性炭电化学超级电容器的工艺优化

用L9(34)正交实验优化了电化学超级电容器(ESC)的制备工艺.考察了电解液浓度(A)、导电剂含量(B)、粘结含量(C)和极片压力(D)对电化学性能的影响,最佳条件为:A为30%、B为10%、C为10%及D为22 MPa.循环伏安、电化学阻抗、自放电、漏电电流、恒流充放电和循环性能等测试结果表明:基于最佳条件制备的电极装配的ESC,具有良好的电化学电容特性,在10 mV/s的扫描速度时,正、负极质量比为2.2:1.0时,比电容为183.7 F/g.     

LiCoO2-SiO/石墨锂离子电池循环衰减机理研究

研究了LiCoO₂正极和氧化亚硅/石墨复合负极（LiCoO₂-SiO/石墨）软包锂离子电池体系（LIBs）循环衰减机理,通过循环过程中电化学阻抗（EIS）、增量容量分析（ICA）、正负极形貌等分析了循环的影响因素。结果表明,硅基负极材料在完全嵌锂状态下的体积膨胀不仅会导致SiO负极的颗粒破碎,与电解液的副反应加剧,其膨胀应力还会造成电极的导电网络和粘结剂网络的破损,从而导致正负极活性物质利用率降低,降低SiO负极材料的循环性能。此外,SiO负极的充放电电压平台较高,与石墨材料复合使用时,容易造成电池正极的过充和放电容量损失,正极过充会加剧正极材料结构破裂。而随着循环的进行,过充程度和放电容量损失会愈发严重,加速电池循环性能衰减。     

磷酸铁锂在饱和硝酸锂溶液中的交流阻抗研究

应用慢扫描循环伏安法研究磷酸铁锂化合物在水溶液体系中的电极过程,并通过交流阻抗法探讨了其在不同电位条件下的脱嵌锂过程.对不同频率区域的电化学行为进行分析表明,高频圆弧归属于体相电阻和电容;中低频区的半圆反映了Li 在电解液和活性物质界面发生的电荷转移;低频区部分的斜线说明了锂离子在电极材料内部的扩散行为.提出了等效电路模型,并以此对实验结果进行了拟合.在此基础上分析了磷酸铁锂在饱和硝酸锂溶液中的电极反应机理.研究表明,磷酸铁锂在水溶液体系中具有良好的电化学可逆性.