高功率软包锂离子电池的应用与发展

一般常见的无线手工具、遥控飞机、汽车及携带式电器等高功率需求产品，长期以来都是使用镍镉电池或铅酸电池，为落实环保，自2007年欧洲ROHS规范禁止携带含有汞铅镉等金属物质进入欧洲，由于上述这些电池反应所产生的铅及镉金属的污染不容忽视，所以替代的电池需求急切，部分可由镍氢电池所取代，但首选仍是能量密度高的锂离子电池，过去锂电池的应用多在小电流小功率方面。     

不同导电添加剂的协同效应对高功率锂离子电池性能的影响(英文)

讨论了两种具有形貌代表性的导电添加剂:球形的炭黑(SP)和纤维状的气相生长炭纤维(VGCF)对锂离子电池性能的影响。结果表明,使用SP作为导电剂的电池容量高于使用VGCF的电池,SP可有效地协助锂离子电池容量性能的发挥。同时,前者在较高电流放电条件下的倍率性能也明显优于后者。当分别将50%质量分数的两种添加剂组成复合导电剂时,在相同添加量条件下,所得复合导电剂的性能优于单独使用的炭黑导电剂,电池表现出更高容量性能和更好的倍率性能。这是由于SP和VGCF不同的形貌结构使两种导电添加剂表现出了良好的协同效应,从而使电池性能获得进一步提高。使用更高容量的商用化10 Ah和50 Ah电池进一步验证以上结论。     

影响锂离子电池正极材料LiMn2O4性能的因素

介绍了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备方法,并以柠檬酸体系溶胶-凝胶法合成LiMn2O4为例,从溶液pH值及含水量、Li的含量及酸与金属离子摩尔比、合成温度及时间、冷却速度及粒度等方面阐述了影响LiMn2O4性能的因素.实验表明,体系溶液最好为饱和溶液,pH值应控制在6.5左右;锂盐略为过量,柠檬酸与金属离子摩尔比为1:1.最佳烧结温度为750℃～800℃,并合理控制冷却速率,合理控制烧结时间及烧结温度,从而控制粒子半径.     

导电剂对锂离子电池性能的影响

综述了锂离子电池电极中添加不同的导电剂对电池性能的影响.用碳黑作为导电剂能明显改善电池的性能;采用具有特殊形状的碳丝则有更好的效果;采用电导率高的金属作为导电剂,可以使电池在大电流充放电时保持高容量和高循环效率;导电剂的含量对电池的性能也有明显的影响,过多则活性剂成分少,容量低;太少则导电性差,电池容易产生极化;导电剂的粒度和分散程度对电池的性能也有重要影响.此外,混料前对导电剂进行一些表面处理也能明显改善电池的循环性能.     

导电剂对锂离子电池性能的影响

综述了锂离子电池电极中添加不同的导电剂对电池性能的影响。用碳黑作为导电剂能明显改善电池的性能；采用具有特殊形状的碳丝则有更好的效果；采用电导率高的金属作为导电剂，可以使电池在大电流充放电时保持高容量和高循环效率；导电剂的含量对电池的性能也有明显的影响，过多则活性剂成分少，容量低；太少则导电性差，电池容易产生极化；导电剂的粒度和分散程度对电池的性能也有重要影响。此外，混料前对导电剂进行一些表面处理也能明显改善电池的循环性能。     

南航教授在高功率锂离子电池研究取得突破

最近,南京航空航天大学材料科学与技术学院张校刚教授领导的储能材料与器件课题组开发了一种制备碳包覆纳米电极材料的通用新技术。所制备的电极材料粒径小且粒度分布均匀,每个颗粒表面均匀包覆导电性的碳层,具有优异的电化学储锂性能。该研究结果为制备高电化学活性纳米电极材料提供了一种新的方法和思路。此外该方法具有普适性且制备工艺简单,具有很好的产业化应用前景。     

锂离子电池浆料的制备技术及其影响因素

新能源汽车行业的蓬勃发展对高性能锂离子电池需求越来越迫切.作为锂离子电池的重要组成部分,电极性能对于锂离子电池整体性能的影响十分显著.而在电极中,作为多组分混合物浆料的均匀性和稳定性对于电极片性能的影响巨大.但是目前研究者们的重点通常都是放在电极特性和电池组装工艺上,对决定电池性能浆料的特性研究较少.电极组分的均匀性是由浆料组分的均匀性和稳定性决定,而浆料是一种多组分悬浮颗粒组成的复杂体系,其均匀性和稳定性难以直接观测,浆料的流变性能是当前能反映浆料均匀性和稳定性的最有效的指标参数.本文阐述了近年来锂离子电池电极浆料制造过程中活性物质、黏结剂、导电剂、溶剂、分散添加剂、pH值、温度、混合步骤对浆料流变性能的影响,总结了这些因素对浆料流变性能的影响规律,为研制出更加均匀和稳定的浆料体系及高性能锂离子电池提供一定的指导作用.     

从标准角度分析锂离子电池安全性影响因素

锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、污染小等优点,成为目前最有发展前景的化学电源,应用领域也从电子产品向电动汽车、电力储能等领域逐步扩大。由其材料体系性质导致的安全性问题一直没有得到有效解决,因“热失控”引起的电池起火、爆炸事故频发,本文结合国内外相关标准对影响锂离子电池安全性的温度、电压、电流等进行了简要分析。     

锂离子电池电解液低温性能的研究

向锂离子电池电解液中添加氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为添加剂,形成固体电解质膜(SEI)膜的性能更好,形成紧密结构层但叉不增加阻抗,能阻止电解液进一步分解,可以提高电解液的低温性能.重点比较了添加FEC的电解液和不添加FEC的电解液在-10℃、-20℃下放电效率,电解液中添加5%的FEC电池的放电平台率保持率比不加FEC...     

化成工艺对磷酸铁锂锂离子电池性能的影响

采用磷酸铁锂—石墨作为正负极材料制备超大容量叠片式单体电池(200Ah),分析两种不同化成工艺对锂离子电池性能的影响。分析了不同化成工艺后对应的电池负极的表面情况、电池内阻大小以及单体电池放电容量和循环性能等。结果显示,适当降低充电电压,有利于负极表面SEI膜的形成,并且形成的负极极片表面光滑,制备的电池具有更好的化成性能和循环性能。     

锂离子电池

为满足下一代运输工具以及实用智能电网要求,锂离子电池（Li—ion）技术的进步改善了它的电性能和储能性能。事实上,目的在于降低成本和保护环境的水基工艺是制备工艺的最大进步。     

MCMB颗粒度分布对锂离子电池性能的影响

研究了锂离子电池中负极炭粉ＭＣＭＢ的颗粒度分布对电池性能的影响。试验结果表明,当颗粒度从１１．１２ μｍ 增大到２４．８１ μｍ 时,电池的第一次充放电效率由８６．２ ％ 增加到９０．５％ ,即颗粒度大,放电容量高。但是,颗粒度大,循环寿命稍差。进一步研究表明,大小颗粒度的重量比为７：３ 的ＭＣＭＢ粉末具有高放电容量和长循环寿命。     

锂离子电池

依据使用方向的不同，锂离子电池大致可分为便携式电子设备提供电源的小型锂离子电池和为交通工具提供动力的动力锂离子电池2类。前者的技术发展已经比较完善，产业规模比较庞大，产能集中在东亚，有越来越向中国大陆聚集的趋势。后者尚处在商业化启动阶段，软包装液态动力锂离子二次电池技术问世标志着中国的研究水平处于世界前列。     

涂层控制锂离子电池闭孔性能研究

采用无纺布基材以及具有闭孔性能的涂层,制备出一种具有闭孔性能的锂离子电池用无纺布基陶瓷隔膜,分析研究了样品的孔径、孔隙率、热性能、亲液性电池充放电循环性能。结果表明:在无纺布基材的两面均匀涂布氧化铝陶瓷涂层后所得电池隔膜的孔径为0.17μm;若在涂层中加入具有热熔性能的聚乙烯(PE)微粉,其隔膜孔径为0.30μm,均满足锂离子电池隔膜要求。2种隔膜在160℃和2h条件下不发生热收缩,含有PE微粉涂层的隔膜在加热后表现出闭孔现象。2种隔膜所制备的电池在1C充放电循环50次条件下,电池容量保持率分别为84.4%和84.2%,均优于PE隔膜电池,其倍率性能也较优。     

锂离子电池性能研究现状与进展

锂离子电池是最新一代充电电池，目前广泛应用于便携式电器、通信、军事及交通等领域。锂离子电池的性能主要包括能量特性、工作特性和环境特性。     

Ni替代对锂离子电池材料LiMnTiO4性能的影响

采用溶胶-凝胶法结合固相反应制备了具有立方尖晶石结构的LiMn_1-xNi_xTiO₄(x=0、0.1、0.2、0.3)锂离子电池正极材料。通过场发射扫描电镜(FESEM)观察材料的表面形貌, 所制备的材料均呈现出典型的烧结体特征; 用X射线衍射仪(XRD)分析材料的物相变化, Ni替代前后均产生杂相TiO₂, 但没有产生与替代元素相关的杂相。通过循环伏安、恒电流充放电等测试研究样品的电化学性能。结果表明: LiMnTiO₄有两对氧化还原峰, 分别对应Mn³⁺/Mn⁴⁺、Mn³⁺/Mn²⁺的转变, 而Ni替代后出现了额外的氧化还原对, 即Ni³⁺/Ni⁴⁺的转变。LiMn_1-xNi_xTiO₄(x=0.1、0.2、0.3)的电化学性能均优于LiMnTiO₄, 尤其当Ni替代量为0.1时, LiMn_0.9Ni_0.1TiO₄在30 mA/g电流密度下的首次放电容量为171.6 mAh/g, 48次循环后容量为162.8 mAh/g, 容量保持率为82.7%。对LiMn_0.9Ni_0.1TiO₄进行非原位XRD测试发现, 材料一次循环后结构无明显变化, 不存在立方相与四方相之间的转变。     

微波合成锂离子电池正极材料的电性能影响因素*

针对微波合成的特点,对合成的粉进行了电性能测试,并对影响电性能的几个影响因素：合成温度、配比、粒度、比表面和Jahn-Teller形变进行了讨论。700－800℃是微波合成LixMn2O4的适宜温度范围。比表面越大,颗粒粒度越小,对应电性能越优良。Li/Mn(mol)配比为1：1．5的循环性较好,1：2的容量较高但有一定程度的衰减。     

恒功率工况对锂离子电池循环性能的影响

为掌握锂离子电池在恒功率充放电工况下的运行特性,并探究该充放电方式对电池循环性能的影响,对磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和锰酸锂电池进行3 h时率恒流恒压充电/恒流放电和恒功率充放电测试,对比分析了两种工况下电池的容量、能量、效率等性能参数。结果表明在3 h充放电倍率下,恒功率充放电工况对磷酸铁锂电池和锰酸锂电池的循环性能并未产生显著的不良影响。经过100次循环后,两种工况下磷酸铁锂扣式电池均表现出超过90%的容量保持率;商品磷酸铁锂电池容量和能量保持率则均超过99%,能量效率达95%。但是,相比于恒流恒压工况,磷酸铁锂电池在恒功率工况下释放的容量、能量略低。锰酸锂电池在两种工况下的容量和能量性能高度重合,但衰减都比较快,100次循环后的容量保持率仅为81.7%。对于钴酸锂电池,恒功率工况显著加剧了其容量和能量的衰减速度,100次循环后能量保持率仅为55.5%,远低于恒流恒压工况下的75.2%。     

沥青基软碳材料对硅负极锂离子电池性能的影响沥青基软碳材料对硅负极锂离子电池性能的影响

以沥青为软碳原料（质量分数为10%、20%、30%、50%）,通过高温热解法成功合成了不同软碳含量的碳/硅（C/Si）复合材料。实验结果表明,软碳材料的引入能有效抑制Si基材料的体积效应和提高其电子电导率,从而在极大的改善负极材料循环性能的同时,还提高了其比容量。其次,通过系统研究不同C含量的C/Si复合材料性能,发现最佳的沥青加入量为20%。该条件所合成样品具有高达2356.7 mAhg-1的首次充电比容量和86.6%的库伦效率。经过50次循环后依然有726.4 mAhg-1的充电比容量,远高于工业化石墨负极材料,应用前景广阔。本研究还详细研究和讨论了软碳材料的形成机制以及不同软碳含量对材料形貌的影响。      

新离子型添加剂对高镍锂离子电池性能影响研究

研究了一种新离子型负极成膜添加剂2D对NMC811/石墨电池性能的影响,并与当前最常用商业化负极成膜添加剂VC进行对比试验。微分容量dQ/dV显示2D先于EC和VC在2.1 V左右还原,在石墨负极形成较稳定的SEI膜,交流阻抗结果表明含2D成膜阻抗明显低于VC;含2D、VC、2D和VC复合电解液的NMC811/石墨电池的倍率循环、高温存储和高温循环等测试结果表明,含2D电解液电池的石墨负极钝化膜更加稳定,有效提升锂离子电池的循环、存储和倍率性能,60℃存储含2D电池的电压和电阻变化较小,高温循环200周后,不含2D添加剂电池容量损失达15%,含2D电池容量保持率在92%以上。