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正极性能的影响

通过测定导电剂的吸水能力,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;反之亦然。利用充放电性能曲线、循环伏安法和电化学阻抗法研究了GD、SP、KS、SO四种导电剂单一和两两混合使用作为锂离子电池正极LiCoO_2导电剂时的电极性能。结果表明:SO和GD的混合物为导电剂时LiCoO_2电极的性能最好,首次放电容量为141.4mAh·g-1。     

阴极导电剂含量对锂离子蓄电池性能的影响

研究了不同阴极导电剂含量对锂离子蓄电池的充放电性能和阻抗性能的影响。对锂离子蓄电池交流阻抗谱测定表明,聚合物锂离子蓄电池阴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,根据这一相关性得到一种新的确定锂离子蓄电池阴极中导电剂最佳含量的方法。     

纳米碳纤维导电剂改善锂离子电池性能的研究

电镜扫描分析结果表明用粒状导电炭黑作为导电剂在正电极中不能形成很好的导电网络造成导电性差、内阻高和电极极化;而采用具有线性结构的导电剂纳米碳纤维在电极中易形成良好的导电网络,表现出较好的导电性,因而减轻电极极化,降低电池内阻及改善电池性能。介绍了用上述两种导电剂的实验电池的电化学性能,测试结果表明,对于尺寸为5mm×20mmmm×25mm的软包装锂离子电池,纳米碳纤维作导电剂的电池的性能明显优于导电炭黑作导电剂的电池。     

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。     

锂离子电池聚合物正极材料的研究进展

无机多硫化物、有机多硫化物及自由基聚合物正极材料等锂离子电池聚合物正极材料,具有能量密度高、原材料丰富、对环境友好等优点.介绍各聚合物正极材料近年来的研究进展,并提出未来发展高比能量锂离子电池正极材料应着重研制共轭型有机硫化物和新型有机自由基聚合物.     

锂-二氧化锰电池的正极导电剂

在锂-二氧化锰电池中,选择五种导电剂材料进行粉末电阻率的测试,结果表明乙炔黑和炭黑(SP)的电阻率相近,在所选择的材料中较大;KS15和膨胀石墨的电阻率相近,在320μΩ·m左右;而气相生长碳纤维(VGCF)是所有材料中电阻率最小的,仅为0.6μΩ·m.以乙炔黑为主导电剂,采用石墨类导电剂(KS15)与之混合的放电容量大.以气相生长碳纤维和SP混合作为导电剂的电极,在0.2 mA/cm2条件下的放电性能略高于采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极,其中放电电压平台高60 mV左右.放电时间增加了9.12 h.而在5 mA/cm2条件下放电性能则明显提高,放电电压平台比采用乙炔黑 膨胀石墨作为混合导电剂的电极提高了100 mV左右,而且放电时间延长约52%.     

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。     

锂离子电池导电锂盐研究进展

综述了锂离子电池各种导电锂盐的研究及应用现状,分析了导电锂盐的结构对其性能的影响;综述了磷系列锂盐、硼系列锂盐、甲基系列锂盐、亚胺系列锂盐和其它导电锂盐的研究现状以及未来发展的前景。     

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%。     

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。     

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

概述了石墨烯作为锂离子电池常用正极LiFePO4、LiMn2O4和负极Si、金属氧化物等电极材料的添加剂对材料性能的改善,以及其本身作为负极材料对锂离子电池性能的影响,并提出了石墨烯作为锂离子电池电极导电剂新的研究方向。     

梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试方法研究

研究了欧姆内阻的三种测试原理和方法。在深入分析混合脉冲功率特性(HPPC)欧姆内阻测试方法的基础上,提出了梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试的最佳采样点(放电下降沿,充电上升沿)和采样时间;建立了电化学阻抗模型,对不同直流偏置下的交流阻抗图谱进行了参数辨识,验证了欧姆内阻和直流偏置电流的不相关性,为电流转换法中100ms采样时间下测试欧姆内阻提供了理论依据;研究了基于电流转化法的欧姆内阻测试新方法,该方法在100 ms采样时间下,有效地减小了测试设备和数据采集响应误差的影响,并适当地减小了极化对欧姆内阻的影响,提高了欧姆内阻测试的准确性。