锌镍单液流电池正极内部流动与传质过程的格子Boltzmann方法数值模拟

本文针对锌镍单液流电池多孔正极，基于格子玻尔兹曼方法从孔隙尺度对多孔正极内的流动传质及化学反应过程进行了模拟，获得了多孔电极孔隙内部电解液渗流速度场，浓度场和电流密度变化。从孔隙内渗流与传质的角度分析了不同充电电流、电解液流速和多孔电极孔隙率对电极电化学反应的影响。     

镍氢电池应用于电动车之可行性分析

主要介绍了当前电动车的现状及其未来的发展趋势,与目前进行的电动车改革紧密相连.对应用于电动车的各种电池进行了综合、系统的比较和分析,从不同角度说明了镍氢电池应用于电动车的可行性和优越性.该系统(镍氢电池应用于电动车)具有节约能源,减少环境污染,价格合理,改善人民生活质量,便于人们日常生活、工作、学习等方面的优点!论文还详细介绍了铅酸电池,锂电池和镍镉电池,并将它们与镍氢电池进行了具体比较.并对影响动力MH-Ni电池组实际应用的关键问题如功率比特性,电池组热管理,电池组合设计和充电控制问题等进行了阐述,并提出了研究方向.通过统计的数字和数据证明了镍氢电池应用于电动车不但可行,而且应该是首选.     

可充锌空气电池一体化空气电极研究进展北大核心CSCD

可充锌空气电池具有比能量高、工作电压稳定、安全性好、无环境污染等优势,被人们认为是最有前景的绿色能源装置之一。然而,可充锌空气电池的空气电极在充放电过程中需要发生可逆的氧还原和氧析出反应。由于该类反应涉及固-液-气三相界面,因此动力学过程非常缓慢。所以,设计具有高效催化作用的空气电极尤为重要。本论文从可充锌空气电池原理和空气电极结构出发,介绍了传统空气电极与一体化空气电极的结构特点和性能差异。通过对近几年的可充锌空气电池一体化空气电极相关文献的探讨,本文综述了不同导电基底和催化剂组成的一体化空气电极的制备及其锌空气电池性能的研究进展。着重对碳基和金属基一体化电极的优缺点和存在的问题进行总结,提出了这两种电极未来的优化改进方向。进一步介绍了空气电极三相界面结构的重要性和改进策略,分析表明,构建合理的三相界面能够有效提高电化学反应的传输动力学。最后对可充锌空气电池在实用化进程中需要解决的难点问题进行了总结和展望。     

锌铁液流电池研究现状及展望

锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一.本文介绍了锌铁液流电池的研究现状,论述其主要优势,重点归纳并分析该电池研究过程存在的主要挑战.锌铁液流电池可以在很宽的pH范围内工作,碱性锌铁液流电池开路电压较高,搭配多孔膜和多孔电极后可以在较高的电流密度下长期循环;酸性锌铁液流电池充分利用了铁...     

多价金属-硫电池的研究现状与挑战

因高比容量、低成本和丰富的资源储备,多价金属硫电池已成为具有前景的下一代电池体系之一。镁硫电池、铝硫电池和锌硫电池是其中最具潜力的候选电池。然而,许多问题阻碍了多价金属硫电池的发展,如硫的导电性差,转变过程中体积膨胀较大及硫的利用率低等问题。此外,镁硫电池和铝硫电池缺乏合适的电解液,锌硫电池存在电化学可逆性差等问题。从电解液的选择、负极保护、正极制备和隔膜改进对多价金属硫电池进行了综述,并展望了多价金属硫电池的发展前景与面临的挑战。     

一种敞口式锌空固定电源

阻碍各类便携式锌空电池商用的主要原因是电池制造的密封技术和使用过程的漏液问题。介绍一种方形敞口式的锌空电池，其新颖的空气极结构使得电池的制作安装工艺大大简化，既可以用作水激活式一次性固定电源，也可以用作机械可再充式锌空电池。20℃单电池1V放电性能表明，空气极局部电流密度达到528mA／cm^2，平均电流密度120mA／cm^2。     

水系锌离子电池金属负极的挑战与优化策略北大核心CSCD

水系锌离子电池(ZIBs)由于其安全性好,成本低和环境友好等特点,被认为是非常有潜力的储能系统,得到了广泛的研究。目前尽管在高性能正极材料的研究方面取得了快速进展,但关于锌负极的研究还有不足。为了解决锌负极的固有缺点,在提高锌负极性能和负极保护方面提出了很多策略。本文通过对相关文献的探讨,总结了库仑效率(CE)低和循环性能差是锌负极现阶段面临的挑战,进一步分析了这主要是由于锌负极枝晶生长和腐蚀现象引起。通过回顾近期锌负极自身设计和电解液优化改变锌负极界面特性的研究,分别从锌负极合金化处理,锌负极表面结构改造,锌负极界面保护,电解液锌盐对比,电解液添加剂,凝胶电解液共六个方面详细分析并对比了改善锌负极性能的具体方式。最后概括了锌离子电池的研究必要性,展望了未来稳定锌负极界面的策略。     

废旧氢镍、镉镍电池正极材料回收中镍和钴、镁分离的萃取串级研究

设计了综合回收氢镍、镉镍电池正极材料中镍、钴并同时除镁的萃取流程。针对回收液进行了P507萃取分离镍钴、镍、镁的试验。有机相为20％P507＋80％煤油（以质量分数计），萃取平衡pH值为4．5～5．0时，平均分离系数β-Ni/Co达140～180，βNi/Mg达20-25；分2段分别洗涤镍和镁，将洗涤镍的平衡pH值控制在（5．0±O．1），洗涤镁的平衡pH值控制在（4．4±0．1），镁的去除率达到94．5％。镍的回收率为99．3％，钴的回收率为99．1％，镁的去除率为94．02％。将回收所得硫酸镍溶液和硫酸钴溶液浓缩结晶，可得到满足通用企业标准HG／T2824-1997中的一级电镀产品要求的产品。     

关于热电池正极材料氯化镍的性能研究

文中从高温处理工艺为切入口,研究热电池正极材料氯化镍的相关性能.结合X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)两种方式对处理前后材料的结晶状态差异进行分析,以理化性能为主要分析内容.分析结果表明,处理后的晶体完成了晶格重排,材料的多项指标均出现了一定改善.相比以真空烘干粉作正极制备的热电池,以高温处理粉作正...     

光伏系统用储能VRLA蓄电池

光伏发电系统用蓄电池包括镉镍蓄电池和铅酸蓄电池，其中镉镍电池正逐步被淘汰。铅酸蓄电池包括富液式和贫液式两类。早期的太阳能光伏发电系统一般使用富液式铅酸蓄电池，它在使用过程中伴随有酸雾产生，污染环境。而阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池是最近十几年才在我国发展起来的贫液式铅酸蓄电池，由于它具有不需补加酸水、无酸雾析出、可任意放置使用、搬运方便、使用清洁等优点，近几年在光伏发电系统中得到广泛的应用。     

镍原料与其衍生产品的理化性质分析

镍（Ni）是生产锂离子电池材料的重要原料,镍渣是湿法浸出生产NiSO4时产生的一种工业废渣。提高镍矿的镍浸出率不仅可以提高NiSO4的产量,还可以大大减少含镍废渣的产生,减少对环境的污染。借助ICP, XRF, SEM,EDS等现代测试方法对镍原料及其衍生产品进行理化性质的表征,准确地对镍原料及其衍生产品的元素组成与成分占比进行了分析,对锂离子电池材料制造过程中产生的含镍中间品及废渣进行了准确定性与判别,通过结合ICP, XRF, SEM与EDS等的结果进行分析,为含镍原料镍浸出率的提高与含镍废渣的处理提供了准确参照。     

高镍三元锂离子电池火灾及气体爆炸危险性实验

高镍三元锂离子电池在电动车领域发展势头迅猛,但因为其能量密度高,在加热、过充、撞击等滥用条件下比其他已有电池更易发生严重的火灾爆炸事故,其推广应用需要进行更为严格的安全测试,本文针对NCM811锂电池进行了加热下的热失控实验,并设计了锂电池热失控气体收集装置,且对收集的电池气体进行配气完成了爆炸极限测试实验,得到0％、...     

低温水浴法制备钾离子预嵌层状MnO2及其储锌性能

本工作采用低温水浴法一步合成K+预插层δ-MnO₂(K-δ-MnO₂),并应用于锌离子电池正极。一方面,K+嵌入δ-MnO₂层间结构形成层间支柱,加固其层状结构,增强Zn2+在MnO₂中的扩散能力,增大了储锌配位活性位点;另一方面,水浴法在MnO₂结构中引入结构水,能有效屏蔽MnO₂结构对于Zn2+的强静电排斥效应,从而使K-δ-MnO₂展现出良好的电化学性能。在0.3 A/g的电流密度下,放电比容量可达401.3 mAh/g;在3 A/g的电流密度下循环1200次后,容量保持率达到83.2%,循环性能优于同等条件下无预插层MnO₂(循环1200次后,容量保持率为55.4%)。进一步采用非原位XRD研究了K-δ-MnO₂充放电过程中电极结构的变化,揭示其储能机理为H+和Zn2+共插层机制。同时,利用碳纳米管(CNT)与K-δ-MnO₂复合,两者之间形成络合体,有效提高了...     

实用大容量三电极方形锌空气电池

锌空气电池具有高安全、大容量、低成本和低自放电等特性,因此获得广泛关注.可充电式锌空气电池在商业化过程中最重要的问题在于难以找到合适的双功能催化剂同时长时间实现氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER),而三电极电池结构是一个有效解决此问题的方案.另外,大容量方形锌空气电池在商品化过程中的耐漏液性能极其重要.本文报道了一...     

多晶及单晶高镍三元材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)的可控制备及其电化学储锂特性北大核心CSCD

随着电动汽车电源及储能技术的快速发展,高镍三元层状氧化物因其高容量和低成本等优势,成为动力电池首选正极材料之一,但是高镍三元材料面临循环性能和倍率性能差等问题,严重限制了其规模化应用。高镍单晶可以有效减缓颗粒裂纹的产生,从而提高高镍正极材料的循环稳定性,但是高镍单晶严苛的制备条件限制了其开发与应用。本工作通过共沉淀-高温固相法和熔盐法分别制备出多晶高镍材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)(NCM-PC)和单晶LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)材料(NCM-SC),并通过电子显微技术(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、恒电流间歇滴定技术(GITT)和电化学测试对两者的晶体结构、微观形貌、电化学性能及Li+传输动力学进行了系统研究。研究表明,NCM-PC具有较高的锂离子扩散系数,导致其优异的倍率性能,在10 C充放电倍率下,其放电比容量高达164 mAh/g。尽管NCM-SC的高倍率性能欠佳,但其循环性能优异,在3 C倍率下,经100次循环后其容量保持率高达89%。本研究为进一步探索单晶/多晶超高镍(Ni≥90%)正极材料尺寸调控及性能优化提供了参考。     

可充电锌离子电池电解质的研究进展北大核心CSCD

锌离子电池以其低价、安全、高可用性、生态友好、易于制备等特点而受到了广泛的研究。作为连通锌离子电池其他部分的纽带,电解质与电化学性能的发挥有着重要关系。为了进一步具备应用的可能性,增强电解质对电池电化学性能的释放具有深刻的意义。尽管在电解质方面已经进行了诸多探索并取得了很多优秀的成果,然而对于锌离子电池电解质的一些问题仍然需要引起足够的关注。本文首先阐述了锌离子电池的一般原理。然后分别从水溶液电解质、有机溶液电解质、凝胶电解质、全固态电解质等四个方面回顾了锌离子电池各种电解质的研究进展。其中,水溶液电解质部分重点介绍了对应电解质存在的溶剂化问题、相关的改性策略及添加剂对电极稳定性的提升机理。有机溶液电解质部分阐述了电池电化学性能的提升。凝胶电解质部分说明了相关电解质的形成原理和其在柔性储能领域的应用。全固态电解质部分则对相应电解质的无液特性和本质导电优势进行了简要说明。最后,对各种电解质的发展近况进行了总结,并对未来可能进行的研究方向进行了展望。