硫氮共掺杂柔性电极的制备及其储钠研究

锂离子电池在当下的二次储能技术中已经占据了主导地位,但锂资源逐步高涨的成本和较低的储量已经成为其进一步发展的阻碍。相比锂资源而言,钠资源具有更高的储量和更低的成本,因此钠离子电池更具有成为下一代储能电池的潜力。文章采用静电纺丝结合热处理的方式制备了一种硫氮共掺杂的碳纳米纤维,并将其作为自支撑材料用于电池负极,结合系列电化学性能测试证明本实验所制备的碳纤维具有优异的性能。这种碳基材料的制备方式也为构建新型钠离子电池提供了借鉴。     

国外汽车工业新技术

锂离子电池 索尼公司为电动汽车开发的可连续充电的锂离子电池。它是由8个锂离子电池串联为一个组件,该种电池的能量密度比铅酸电池大3倍,比镍型电池大1.5～2倍。同等重量的蓄电池,锂离子电池可提供1.5～3倍的行驶里程。该电池寿命为1200次,自动放电率为10％,充电密度效率达95％。     

锂离子动力电池能量密度特性研究进展

动力电池作为新能源纯电动汽车的动力源,其能量密度与整车的续驶里程及安全性等密切相关,而锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点,是当前新能源汽车动力电池的主流选择。基于锂离子电池发展史和我国第1～48批《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》中2000余款纯电动乘用车的锂离子动力电池能量密度数据,系统研究了锂离子动力电池能量密度演变趋势,回顾了我国锂离子动力电池能量密度的提升历程及其对推动新能源汽车发展起到的良好作用。在此基础上,从电极材料、电池工艺和成组结构等3个方面,剖析了锂离子动力电池能量密度提升技术方案的优势与不足;并从电池能量密度和安全性的关联性出发,总结了高能量密度电池在设计、制造和使用等全生命周期中的安全技术,展望了锂离子动力电池未来的发展趋势,为新能源汽车行业未来的健康发展提供参考。     

新型锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

以电动汽车和电动工具为代表的移动机械产品的快速发展,使锂离子电池的市场增长模式从便携式电子产品应用驱动逐步转向移动机械产品应用驱动.应对电动汽车和电动工具等对大容量、长寿命锂离子电池的需求,具有原料成本低、循环稳定性高、安全性能好的橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)是一种理想的锂离子电池正极材料.综述了LiFePO4正极材料的结构和性能特征以及近年来的应用概况.在总结LiFePO4正极材料合成制备技术发展的基础上,着重介绍和讨论了以三价铁为铁源、以高分子聚合物为碳源和还原剂的LiFePO√C"原位碳包覆固相合成法".研究表明,原位碳包覆固相合成法具有材料制备温度低、合成反应时间短、表面碳包覆膜均匀、磷酸铁锂颗粒长大速度易控及合成材料性能优良等优点.     

某三元材料锂离子电池低温性能研究

为研究三元材料锂离子电池的低温性能,以国内某公司生产的37Ah三元材料锂离子电池为研究对象,对不同环境温度下三元材料锂电池充放电电压、内阻及容量等性能进行研究。研究结果表明,当环境温度低于0 ℃时,三元材料锂离子电池端电压、内阻、容量等性能均会出现不同程度的下降;环境温度低于-10 ℃,充放电电压曲线均呈现非线性变化,内阻变化较剧烈,严重影响电池寿命;环境温度低于-20 ℃时,无法进行大倍率放电;环境温度低于-30 ℃,大小倍率放电无法进行,充电容量大幅度下降。     

电动汽车锂离子动力电池健康状态在线诊断方法

随着电动汽车的快速发展,高比能锂离子电池的衰减问题日益受到关注,其健康状态是耐久性管理的核心参数,对延长电池寿命提高系统可靠性至关重要。以三元材料锂离子电池为研究对象,基于正负极的开路电压模型,描述正负极和全电池的匹配关系并在全新电池尺度上重构其开路电压-荷电状态曲线,分析正负极匹配关系在电池经历各种老化模式后的演变特性,从而在全新电池尺度上重构老化电池的开路电压-荷电状态曲线,并据此提出了改进的锂离子电池老化模式无损定量诊断方法,克服了现有方法必须以电池的真实开路电压-荷电状态曲线为诊断依据的局限性,从而更加适用于实车在线应用。采用扩展卡尔曼滤波算法,从电池动态电流工况放电数据中辨识开路电压随放电容量的变化曲线,并使用所提出的老化诊断方法拟合该开路电压曲线,可以定量分析电池遭受的正极材料损失、负极材料损失和可用锂离子损失。在此基础上,提出电池最大可用容量的估计方法和真实开路电压-荷电状态曲线的辨识方法,结果表明,在动态工况下容量估计误差在1%以内,开路电压-荷电状态曲线的方均根误差在6 mV以内。该方法应用于电池组,可以实现电池组内各单体电池的最大可用容量和荷电状态一致性估计。     

锂离子单体电池热特性仿真分析

在电动汽车行驶时,电池组持续发热,电池组内部会集聚大量的热,从而导致电池的工作温度超过正常范围,造成了一定的安全隐患。鉴于此,选取了一种电动汽车常用的锂离子电池组作为研究对象,对其单体锂电池热特性进行了仿真分析,并探讨了其散热性能。结果表明:锂离子电池最佳工作温度为298～313 K,并且单体放电倍率为2C时,就达到了电池温度的工作极限范围,需要进行快速散热处理。     

超高面载量钠离子电池电极研制成功

正钠离子电池具有原材料丰富、易得,成本低,安全性高等优点,在中低速电动汽车、电动自行车、储能等领域具有广阔的应用前景。但由于钠离子具有较大的相对原子质量及粒子半径,钠离子电池较锂离子电池比能量和比功率偏低。开发高面容量电极是提高电池比能量的有效方法之一。中科院大连化学物理研究所研究员李先锋、副研究员郑琼带领的研究团队,在钠离子电池超高面载量电极研究方面取得新进展。据介绍,电极组分的随意堆叠将在电极上形成高弯曲度的多孔结构。     

锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池正极材料是制造锂离子电池的关键材料之一。就锂离子电池正极材料的研究进展进行了报道,着重介绍了LiCoO2和LixMn2O4两种正极材料的研究情况、制备方法和其电化学性能的影响因素。     

多材料打印仿生离子凝胶电池研究

基于电鳗发电机理,研究了利用四通道微流控喷头制备仿生离子凝胶电池的多材料打印方法.设计了具有阵列凹槽结构的柔性接收基底以保证凝胶电池颗粒的形态和相对位置,研究了凝胶电池单元的发电性能,发现电池单元大小对凝胶电池单元输出电压影响不大,而输出电压随着凝胶电池单元串联个数增加呈线性增长规律;基于此建立了凝胶电池单元尺寸为2.0 mm的大面积仿生离子凝胶电池的"S型"串联排布设计与多材料打印工艺方法,实现了 127个凝胶电池单元的一体化打印与精确组装;研究了仿生离子凝胶电池的电压输出特性,发现制备的仿生离子凝胶电池输出的开路电压可达(10.53±1.11)V,连续放电6小时后电压衰减至初始电压的35.6％;验证了多材料打印的仿生离子凝胶电池用于驱动电致变形柔性(Ionic polymer-mental composite,IPMC)结构的可行性.该研究探索有望为电致动软体机器人领域的柔性仿生能源供给提供一种新策略.     

纳米材料阳极涂布

韩国学者开发成功一种纳米材料阳极涂布技术，能够提高在目前手机等电子设备广泛应用的锂离子电池的电压，并增强电池的热稳定性。采用该新技术制造的锂离子电池阳极使用寿命可提高20％左右。新技术成果的产业化开发已经完成。[第一段]     

2021年全球十大突破性技术发布(四)

4、锂金属电池电动汽车销售面临着尴尬处境:它们相对来说价格较贵,而且再次充电之前仅能行驶几百公里,充电过程需要很长时间,比停车加油花费的时间更长,所有这些缺点都与锂离子电池的局限性有关。目前,资金雄厚的硅谷初创公司QuantumScape表示,他们已研发一种锂金属电池,可以让电动汽车更受大众消费者的欢迎。     

低速电动汽车锂离子电池组结构的设计

在对锂离子电池充放电原理进行分析的基础上,设计了低速电动汽车锂离子电池组结构。介绍了低速电动汽车锂离子电池组箱体的具体结构,以及箱体与电芯的装配,并给出了电芯、叠片电芯、正极片与上盖的结构。     

车用锂离子电池热管理系统研究

近年来,随着能源和环境问题越来越突出,锂离子电池驱动的电动汽车在缓解这些问题方面显示出了巨大的潜力和优势。与其他电池相比,锂离子电池具有比能量高、能量密度高、使用寿命长等优点。然而,受限于电池的工作温度,锂离子电池电动汽车发展面临巨大挑战。在高温环境下,锂离子电池可能会产生热失控,导致短路、燃烧、爆炸等安全问题。本文介绍了锂离子电池所使用的热管理方法,并对其优缺点进行了讨论和比较。同时,本文的最后,提出了锂离子电池的发展前景。     

新能源汽车低压电池常见故障的诊断与维护

我国的汽车市场庞大,车辆增长速度快速,传统的以燃油为主的汽车能源供应模式导致的尾气排放问题严重,进而污染大气环境,对此,我国积极开发新能源汽车,目前,新能源汽车占据的市场份额也在不断增加。而新能源汽车在使用中,关键的电池部分经常会出现一些故障,例如低压电池故障,这些故障会导致汽车安全和有效行驶受到影响,对此,研究新能源电动汽车的电压电池常见故障,探究相应故障的维护措施。     

锂离子电池概述及正极材料研究进展

概述了锂离子电池的组成及工作原理,阐述了锂离子电池正极材料的研究进展。     

锂离子动力电池组相变材料散热结构优化

针对电动汽车的动力电池的发热与温升问题,对实验用锂离子电池进行市区循环工况的测试,得到其表面温度数据和母线电流数据;对电池材料特性参数进行分析计算及电池PACK结构尺寸参数进行测量;建立动力电池的发热散热模型后对模型进行仿真计算。经过仿真,得到仿真模型的温度变化及分布;仿真数据与实验数据进行对比一致,表明动力电池的发热散热分析模型有效;在此基础山探讨运用相变材料作为散热介质的电池热管理方法,设计基于相变材料散热介质的动力电池组散热结构,利用建立的发热散热模型分析相变材料散热结构的散热效果,结果表明改进后的动力电池组相变材料散热结构的散热效果显著。     

电动车动力锂电池系统强制风冷散热特性研究

锂离子电池因为具有能量密度高、输出电压高、自放电低等优点被广泛应用于电动汽车.但电池组因为在充放电时的电流过大,电池箱内空间结构紧密以及工况环境恶劣等因素都会导致电池组温度过高及温度不均匀,这就会严重降低锂电池的性能,缩短电池组的使用寿命.因此锂离子电池组的散热系统及温度控制成为保障新能源动力稳定的重要环节.本文首先阐...     

锂离子电池概述及正极材料研究进展

概述了锂离子电池的组成及工作原理，阐述了锂离子电池正极材料的研究进展。     

高能锂离子电池电极

纳米构造的电极以及活性材料（如锂、镍以及锰等材料）的使用将使得电池的体积大为缩小，并应用到便携电子设备和电动车辆上。法国研究人员已经制造出锂离子电池的电极，不论从重量还是容量来看，其蓄能表现都数倍于传统的电极。这种新的锂离子电池的电极可以帮助使得手机或笔记本电脑的体积大为缩减，而且通过一次充电可以使这些电子设备拥有更长的电池续航能力。更有甚者，用于制造这些电极的这一纳米技术方法为新材料的构造提供了一种简单而廉价的方式，可以用来开发出下一代的电池，用于插入式混合动力车和全电能交通工具。