锂离子电池高压电解液应用及电化学性能分析

在锂离子电池中电解液是传递锂离子的载体,正是通过电解液实现电池正极、负极及隔膜的连接,由此可见,电解液的品质会直接影响锂离子电池的性能。传统水系电解液的理论分解电压仅1.23V,所以铅酸蓄电池主要应用水系电解液其最高电压仅为2V,而锂离子电池工作电压至少在3~4V,因此研究锂离子电池高压电解液的应用及电化学性能具有重要意义。以磷酸铁锂离子电池(LiFePO_4)使用草酸二氟硼酸锂(LiBC_2O_4F_2)基电解液为例,分析LiBC_2O_4F_2的电化学性能。     

电解液对锂离子电池性能的影响

锂离子电池的性能与电解液有着密切的关系。电解液的组成主要是:有机溶剂、锂盐、添加剂。本文综述了电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响规律;探讨了电解液量对锂离子电池性能的影响以及不同正极材料锂离子电池对电解液量的需求。     

锂离子二次电池电解液研究进展

电解液是锂离子电池的重要组成部分,对电池的许多性能如循环性能、安全性能等有着重要的影响。对近年来国内外涉及电解质盐及有机溶剂的最新研究成果进行了总结和分析。从电解液材料和电解液添加剂的阻燃性能两个角度对锂离子电池材料的安全性能研究进展进行综述,介绍了辅助溶剂的改良和阻燃添加剂的研究状况。     

锂离子电池电解液及功能添加剂的研究进展

从电解液的组成和功能添加剂两大方面,综合阐述了锂离子电池电解液的研究进展。在电解液组成方面,找到具有高的介电常数和能在石墨类电极表面形成有效SEI的有机溶剂,并且找到具有良好电导率、稳定电化学性能的电解质。而电解液功能添加剂方面,重点研究是找到改善电池安全性能的添加剂。     

离子液体基锂离子电池电解液的应用与性能改进

近年来锂离子电池在动力电池方面被寄予厚望,但安全性是制约其应用的关键之一,而其安全性与电解液性质密切相关。离子液体具有不可燃、不挥发、热稳定性好等优点,可作为电解液以替代传统有机溶剂应用于锂离子电池中。基于现有研究,本文阐述了各类离子液体作为锂离子电池电解液的优异性和不足点,进而综述了各种针对离子液体自身不足采取的性能改进方法,并对该方向的进一步研究进行了展望。     

中空八面体锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备及电化学性能

以醋酸锂、磷酸、七水合硫酸亚铁为原料,聚乙二醇为分散剂,通过一步水热法制备得到中空八面体LiFePO_4锂离子电池正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试仪对样品晶型、形电化学性能进行了表征测试。研究结果表明,在2.5~4.2 V电压范围内,以0.1 C(17 mA/g)倍率进行充放电,样品首次放电比容量为129.6 mA·h/g;0.2、0.5、1、2和5 C的充放电倍率时,首次放电比容量分别达到123.6、119.7、114.1、99.5g和90.6 mA·h/g。10 C的充放电倍率时首次放电比容量为84.3 mA·h/g,说明中空八面体LiFePO_4在高倍率下表现出优异的电化学性能。     

高压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4锂离子电池阻燃电解液的研究

研究了甲基磷酸二甲酯(DMMP)含量对1 mol/L Li PF6/EC∶DEC∶EMC(1∶1∶1)电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,并首次将含DMMP的阻燃电解液应用于高压材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中。结果表明,加入DMMP添加剂后电解液的热稳定性得到提高,但是该添加剂电解液的电导率有所降低。研究了DMMP对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4扣式电池的电化学性能的影响,循环伏安测试表明,几乎不影响电解液在高压条件下的使用,充放电测试结果表明,DMMP的使用会降低电池的循环性能,当DMMP含量为5%时,对电池的循环性能影响较小。此外,交流阻抗(EIS)分析表明,DMMP对循环性能影响的主要原因是内阻随着循环的增加而增大。     

高压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4锂离子电池阻燃电解液的研究

研究了甲基磷酸二甲酯(DMMP)含量对1 mol/L Li PF6/EC∶DEC∶EMC(1∶1∶1)电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,并首次将含DMMP的阻燃电解液应用于高压材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中。结果表明,加入DMMP添加剂后电解液的热稳定性得到提高,但是该添加剂电解液的电导率有所降低。研究了DMMP对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4扣式电池的电化学性能的影响,循环伏安测试表明,几乎不影响电解液在高压条件下的使用,充放电测试结果表明,DMMP的使用会降低电池的循环性能,当DMMP含量为5%时,对电池的循环性能影响较小。此外,交流阻抗(EIS)分析表明,DMMP对循环性能影响的主要原因是内阻随着循环的增加而增大。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的电化学性能改进

引言 随着社会的进步,人们对化学电源提出了高能量、长寿命、低成本、低环境污染的要求.虽然锂离子蓄电池目前已经实现了商品化,但正极嵌锂材料结构与性能的研究,以及如何提高容量和降低成本是锂离子蓄电池进一步被开发和应用的关键.     

锂离子电池Ni-Sn-Sb合金负极材料的制备及其电性能研究

采用化学还原-共沉积法制备了Ni-Sn-Sb三元合金材料,用XRD和SEM对其结构和形貌进行表征。根据充放电曲线、循环伏安和交流阻抗谱,探讨了合成电极的嵌/脱锂行为。研究表明:热处理后的Ni-Sn-Sb合金材料呈不均匀粒状结构;首次放电容量达到1 625 mAh.g-1,充电容量为628 mAh.g-1,循环20次后可逆容量仍有334mAh.g-1,库仑效率稳定在90%,具有较好的电化学性能。     

添加不同矿物的电解液对锂离子电池性能影响研究

研究了钠长石、滑石、蛭石作为电解液添加剂对锂离子电池性能影响,结果表明,滑石、蛭石矿物对锂离子电池的放电倍率、循环性能、稳定性等方面具有促进作用,而钠长石作用不明显。     

锂离子电池低温特性研究进展

随着新能源的兴起,锂离子电池得到了广泛的应用,但其较差的低温(≥-40℃)充放电特性限制了锂离子电池适应性。本文综述了锂离子电池低温理论和体系的研究进展,分别讨论了电池正负极、电解液、添加剂及工艺等因素对锂离子电池低温性能的影响及作用机理,并对此进行了系统地分析与总结。展望了常规和全固态锂离子电池低温体系的研究方向与应用前景。     

废旧LiFePO_4正极材料的循环利用及电化学性能

以回收并经过除杂处理的废旧Li Fe PO4正极材料为原料,采用固相法补加不同摩尔分数的Li2CO3,在N2气氛中经焙烧修复补锂,获得再生的Li Fe PO4/C正极材料。结果表明,向废旧正极材料中补加摩尔分数为10%的Li2CO3可以有效弥补可循环锂的损失,再生后的正极材料有优异的倍率和循环性能。在0.1和20 C倍率下其放电比容量分别为157和73 m A·h/g,经200次循环后,容量几乎没有衰减。说明此方法可有效再生提高废旧Li Fe PO4正极材料的电化学性能,为大规模有效回收再利用废旧Li Fe PO4正极材料提供了一条可行的途径。     

纳米Fe2O3的制备及其电化学性能研究

以FeCl3.6H2O为原料,通过先水解,后在空气中煅烧制备了粒径约100 nm的Fe2O3负极材料,并研究其电化学性能。此工艺简单,所得材料的放电比容量高,循环性能优异。在50 mAg-1电流密度下,首次放电比容量为1667.0 mAh g-1,第二次放电比容量为1161.0mAh g-(1占首次的70%),循环50次后,仍保持459.7 mAh g-1的放电比容量。     

石墨烯复合碳纳米管添加量对锂离子电池性能的影响

研究了石墨烯复合碳纳米管添加量对锂离子电池性能的影响.结果表明,随着石墨烯复合碳纳米管的加入,能有效的降低极片的膜片电阻率,当石墨烯复合碳纳米管增加到一定量(1.0wt％)时,电阻率变化减缓甚至不变.EIS结果表明,在0.5wt％SP添加量基础上,石墨烯复合碳纳米管的最优添加量为1.0wt％,能获得相对较低的电极阻抗.电性能表现上,0.5wt％SP和1.0wt％石墨烯复合碳纳米管(即GN:CNT=3:7)的导电剂配方的电池循环性能较为优异,在1C电流密度下放电比容量最高为138.2mAh/g,且在此基础上循环400周后,放电容量保持率为95.3％;该配方电池的倍率性能也相对较优,其5C放电比容量是0.5C的71.4％,该组导电剂配方有着相对较小的电池阻抗.     

低热固相合成锂离子电池正极材料磷酸钴锂

以CoCl2·6H2O和LiH2PO4为原料,聚乙二醇-400为模板剂,掺入少量MnSO4·H2O,用无水Na2CO3中和,80 ℃保温6 h,用水洗去可溶性无机盐,100 ℃烘干,600 ℃灼烧2 h,得到锂离子电池电极材料磷酸钴锂.用XRD、IR、SEM等对产物进行了分析表征,证明产物为LiCoPO4纳米晶体,平均粒径约为36.5 nm,属Orthorhombic晶系, Pmnb(62)空间群,Z=4,晶胞参数a=5.922,b=10.206,c=4.701.     

高功率型锂离子电池的研制

采用Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2作为正极材料,石墨为负极材料,制成18650型/1300 m A·h功率型圆柱电池;该类电池5 C放电容量相当于1 C放电容量的99%,5 C循环测试900次后,容量剩余87%以上;经过针刺后,电池没有起火爆炸。