锂离子动力电池正极材料的研究进展

介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂的性能,以及它们作为动力电池正极材料的可行性。磷酸铁锂和锰酸锂以其优异的性能成为最热的动力电池正极材料,并且锰酸锂的研究及应用进展表明锰酸锂已经成为锂离子动力电池正极材料的首选。     

纯电动车用锂离子电池发展现状与研究进展

现阶段, 锂离子电池已经成为电动汽车最重要的动力源, 其发展经历了三代技术的发展(钴酸锂正极为第一代, 锰酸锂和磷酸铁锂为第二代, 三元技术为第三代).随着正负极材料向着更高克容量的方向发展和安全性技术的日渐成熟、完善, 更高能量密度的电芯技术正在从实验室走向产业化.本文从锂离子电池产学研结合的角度, 从电池正负极材料, 电池设计和生产工艺来分析动力电池行业最新动态和科学研究的前沿成果, 并结合市场需求与政策导向来阐述动力电池的发展方向和技术路线的实现途径.      

一种锂离子电池正极材料及其制备方法与应用

正专利申请号:2019107655651公布号:CN110459764A申请日:2019.08.19公开日:2019.11.15申请人:国联汽车动力电池研究院有限责任公司本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法与应用。本发明所述锂离子电极正极材料,在高镍材料基础上进行适宜量的Mo,W共掺杂,得到Mo,W共掺杂层状锂离子电池正极材料,利用两者的协同效应,一方面有细化晶粒的作用,大幅度提高     

电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究

采用尖晶石锰酸锂和以锰为主的多元金属氧化物正极材料分别研制了Mn系正极高功率和高容量动力锂离子二次电池,研究并比较了Mn系动力电池与海内外几家公司制造的LiFePO<,4>动力电池的电化学性能.结果表明Mn系高容量和高功率动力电池不仅具有高能量密度、优越的高低温与倍率充放电特性、热稳定性良好,同时电池的SOC-OCV线性关系还有利于管理系统的控制,因此该类动力电池会成为今后动力电池的一个重要发展方向.     

锂离子电池负极材料研究概述

锂离子电池已经在新能源动力电池、便携式电子设备及储能领域广泛使用。商业化锂电池大多采用锂过渡金属氧化物/石墨体系作为正负极,由于电池材料本身的理论储锂容量较低,限制了锂电池向高比能量、长使用寿命方向的发展。对于当前成熟的石墨类碳负极材料,其嵌锂能力基本已被充分发挥,难以实现这一目标。本文介绍了应用于锂离子电池负极的相关材料和研究进展,并就作为下一代锂离子电池理想负极材料-硅负极进行了展望。     

中科院在高性能锂离子电池电极材料研究中取得进展

正能量密度的提升是锂离子电池领域的研究重点,而正极材料是决定锂离子电池能量密度的关键。镍锰酸锂材料是一种高电压的正极材料,具有高能量密度和良好的倍率性能;然而,其自身的高工作电压会显著加速电极材料表面的副反应,严重损害电极材料的结构稳定性和长循环性能,限制了它在高比能动力电池中的应用。在国家自然科学基金和中国科学院先导项目等     

重庆市新型锂电池高效节能制备技术研究取得突破

近日,由重庆市科学技术研究院依托科技攻关项目“新型锂离子动力电池正极材料高效节能制备技术的研究与开发”,研究出锂离子电池关键材料正极材料的高效节能制备技术,极大助推了重庆市新材料及节能环保产业发展。     

20 Ah富锂锰动力电池的性能研究

以富锂锰基正极材料作为正极活性物质,石墨作为负极,成功研制出额定容量为20 Ah软包锂离子动力电池,重点讨论大容量富锂锰20 Ah锂离子动力电池的设计和性能检测;所制备的电池单体电芯,在充放电流为0.3 C的条件下,首次放电容量达到19 568.8 mAh;在1 C倍率下,比能量达到137 Wh/kg,循环500次容量保持率为101.8 %;经过过充、挤压、针刺、外部短路测试表明电池具有良好的安全性能.      

废锂离子电池物理分选技术研究现状及展望

为了应对能源安全和能源环境污染等问题,锂离子动力电池因其优越的性能在新能源汽车领域得到了广泛的运用.受制于锂离子动力电池的使用寿命和产品的更新换代,锂离子电池将在未来几年逐渐进入批量报废阶段,报废的锂离子电池含有钴、锂、铜、镍、石墨等有价组分,回收价值极大.另一方面,废锂离子电池中含有重金属离子、有机碳酸酯等有毒有害物...     

废锂离子动力电池三元正极材料回收研究进展

随着锂电行业的发展,废锂离子动力电池也逐渐增多,为保护环境、缓解金属资源需求紧张的局面,需对废锂离子动力电池中的有价元素进行回收。分别从正极材料分离、浸出、有价金属分离、合成前驱体等方面论述了废锂离子动力电池三元正极材料回收研究现状,并分析了废锂离子动力电池三元正极材料回收优缺点,展望了废锂离子动力电池三元正极材料回收的研究方向。     

钾离子电池的研究进展及展望

锂离子电池（LIBS）已经广泛应用到便携式电子产品和电动汽车上.然而,随着锂资源的开采使用,锂离子电池的成本也在逐渐增加.相比之下,地壳中较高的钾含量使得钾离子电池（KIB）成本相对较低.进而,钾离子电池作为一种新型低成本储能器件受到了广泛关注.但钾离子的半径较大,导致充放电过程中,离子嵌入/脱出的动力学性能较差.因此,电池电极材料的选择面临着新的挑战.在对钾离子电池电极材料进行分类和总结的基础之上,重点介绍了石墨及各种形式的碳材料、过渡金属氧化物、合金类等负极材料以及普鲁士蓝、层状金属氧化物、聚阴离子型化合物等正极材料的研究进展,并对钾离子电池的发展进行了展望,以期对高性能钾离子电池的发展提供新思路.     

锂电池极片轧制技术研究进展

动力锂离子电池作为新能源汽车的"心脏",其核心部件——正负极片的轧制厚度一致性、压实密度及剥离强度等指标直接决定着锂电池关键性能及安全性.针对锂电池极片轧制工艺技术及装备,介绍了近年来国内外学者在极片新型轧制工艺、轧制后极片微结构及性能、轧制过程工艺模型及极片轧制设备等方面的研究现状及研究成果,并结合未来锂电池行业需求...     

“十四五”中国锂动力电池产业关键资源供需分析

随着我国新能源汽车产业的不断发展壮大,对矿产资源的需求快速增长,同时对未来关键资源的供需形势产生深刻影响。以国家相关产业规划为主要依据,对我国"十四五"新能源汽车产量及锂动力电池装机量进行了预测,在识别产业关键材料的基础上测算了锂、钴、镍等矿产资源的需求量,重点分析了动力电池回收再利用对产业关键资源需求的保障程度。结果显示,"十四五"期间,锂、钴、镍需求量分别为12.9万t、70.8万t和15.1万t;通过废旧锂动力电池回收及资源再生可分别产生3.1万t锂、12.0万t镍和4.8万t钴,占同期国内锂动力电池产业资源需求量的比例分别为24.0%、16.8%和31.2%。     

退役磷酸铁锂电池回收技术综述

近年来,我国新能源汽车及储能领域快速发展,磷酸铁锂电池使用量井喷式上升。在未来会产生大量退役磷酸铁锂电池,对其进行回收不仅可以缓解国内锂资源紧缺的问题也能减少含氟电解液带来的环境污染。回顾了近年来国内外退役磷酸铁锂电池回收技术,包括电池预处理、磷酸铁锂正极废料修复、全浸出回收、选择性提锂及提锂尾渣的回收等,总结归纳了各技术最新的研究成果,从工艺的经济性、回收率、环境影响等方面,对各个工艺的优缺点进行分析,并展望了未来退役磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。     

锂离子电池安全性研究进展

综述了近年来电解液的热稳定性影响因素、热失控过程及产物成分、单体及电池组燃爆安全性、灭火措施的研究进展.指出电解液的热稳定性受锂盐和有机溶剂的共同影响,当电池内部温度达到120℃左右时放热反应开始出现,在热量持续积累的情况下热失控将自发进行,同时产生氢气和烷烃类具有燃烧爆炸危险的气体产物.与二氧化碳和干粉类灭火剂相比,七氟丙烷和水的灭火效果较好.最后对锂离子电池的应用前景做了展望,提出了不同滥用条件下的热失控过程、热失控产物生成机理,指出开发新型电解液和寻求高效灭火介质是今后研究的方向.      

高功率锂离子电池研究进展

高功率快放型锂离子电池是目前锂离子电池领域研究的重点方向之一。为了获得具有高功率密度的锂离子电池,正极材料须具有较高的电压和较高的电子与离子导电率,正极材料主要包括高电压钴酸锂、镍锰酸锂和高电压三元材料,负极材料包括碳系材料、钛基材料和金属氧化物材料,以及为提高首效和降低负极电位而采用的预嵌锂方法,并对锂离子电池电解液用锂盐、溶剂和添加剂进行了综述。最终总结了功率密度测试方法,并对高功率锂离子电池的研究进行展望。      

退役动力三元锂电池的回收现状研究

随着三元锂离子电池市场份额的快速增长,退役三元锂离子电池出现了爆发式增长,因此,回收三元锂离子电池电极材料成了电池行业新的关注热点。三元锂离子电池中的钴(Co)、锂(Li)、镍(Ni)和锰(Mn)都是较高价值的金属,因此,对退役后的三元锂电池进行回收再利用,不仅可以产生一定的经济效益,而且对于生态环境的保护都会有着巨大的效益。     

石墨烯负载镍基多金属氧酸盐负极材料及其电化学性能

能源危机是目前全球关注的重要问题。锂离子电池(LIB)由于其能量密度高,循环寿命好,环境友好等,已成为当前最热门的新能源技术。尽管商用的碳负极能有效降低锂枝晶的生成,但是其在储能密度方面仍然达不到人们日益增长的需求。因此,设计合成新型的锂离子电池电极材料是突破高能锂离子电池瓶颈的关键问题之一。本文作者成功合成了一种石墨烯负载多金属氧酸盐-有机骨架材料(Ni-POMs),并且将该材料用于锂离子电池负极。扫描电镜(SEM)分析显示Ni-POMs材料具有规则的六棱柱形状,X-射线衍射(XRD)测试结果显示实验样品的衍射峰与计算模拟衍射峰一致。石墨烯负载后样品的形貌出现部分破坏,但仍可以观察到六棱柱形状。在100 mA/g电流密度下,经过50次循环后Ni-POMs材料的放电比容量可达到717 mAh/g。在800 mA/g的电流密度下,循环500次后仍能保持82.2%的容量保持率。经过石墨烯负载后,Ni-POMs@GO材料的循环性能和倍率性能进一步得到提升。Ni-POMs@GO电极的材料循环稳定性主要得益于其独特的多孔特性和高化学稳定性,石墨烯负载后为材料提供了电子传输通道,进一步提升了其电化学性能。      

CuO及其他过渡金属氧化物纳米结构材料在锂离子电池中的研究进展

锂离子电池（LIBs）因其能量密度高、体积小、质量轻等优点在便携式储能设备中广受欢迎。然而,传统商用LIBs存在可逆容量低、循环性能差、成本高、安全性差等问题,需要进一步提高其功率密度、能量密度、寿命和安全性。过渡金属氧化物负极材料提供的可逆容量与传统石墨材料相比高2～3倍,且具有更高的嵌锂电位和更高的安全性。同时,纳米结构电极材料由于其高比容量、快速的电子/离子转移速率,以及具有可减轻体积膨胀的自由空间等优点,成为电池电极的理想材料。本文综述了氧化铜（CuO）纳米结构材料用于LIBs的研究进展,包括球状、线状、片状等纳米结构,还阐述了它们的优势;还介绍了其他过渡金属氧化物纳米结构材料在LIBs中的应用;最后,讨论了CuO及其他过渡金属氧化物纳米结构材料未来在LIBs中应用的机遇和挑战。