锂离子电池及其材料

本文综述了锂离子二次电池的结构、性能和电极材料。锂离子电池是具有高电压和高能量密度的一种新型电池,目前重量能量密度为100—115Wh/kg,平均工作电压3.6V。1995年日本锂离子电池的月产能力将达到350万只,估计2000年日本锂离子电池的市场销售额将达到3000亿日元。     

高电压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性

锂离子电池作为储能器件在日常生活中发挥着重要的作用,社会日益增长的能源需求,要求锂离子电池具有更高的能量密度和更好的性能。提高工作电压是提高锂离子电池能量密度的一种直接方法。本文对近年来高压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性的研究进展进行了综述。复合包覆以及复合改性将是高电压钴酸锂正极材料重点研究开发方向,运用不同的改性方法可以有效抑制钴酸锂在高电压下的结构变化,提升钴酸锂晶体结构的稳定性和界面稳定性,从而提高钴酸锂在高电压下的克比容量、热稳定性、循环稳定性和倍率性能,并使得锂离子电池各项性能得到改善。     

单晶LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2三元正极材料研究进展

LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2三元正极材料具有较高容量、稳定的结构和相对较低的成本等优点,成为最具商业化的动力锂离子电池正极材料之一。综述了近几年来锂离子电池高电压单晶镍钴锰三元正极材料的研究进展,并展望了该材料的发展趋势。     

硅酸钴锂正极材料的研究现状与前景

锂离子电池的多样化和广泛应用,迫切要求开发具有高能量密度的新一代锂离子电池,这在很大程度上取决于正极材料.近年来,Li2MSiO4(M=Fe,Co,Mn…)以其热稳定性好、储量高、成本低和环境友好性而受到广泛关注.综述了Li2CoSiO4正极材料在相转变结构、合成方法及电化学性能改进技术等方面的研究进展.     

锂离子电池高电压电解液的研究进展

锂离子电池作为一种绿色能源,自问世以来,已广泛应用于各个领域。为进一步满足日常需求,研发更高能量密度的锂离子电池已成为必然趋势。高电压电解液作为锂离子电池的"血液",其研发是必不可少的一部分。总结了高电压电解液的研究现状,其中重点介绍了碳酸酯类高电压高浓度电解液,高电压电解液添加剂,新体系电解液如砜类、腈类、氟代碳酸酯类、离子液体,并讨论了各自的优势以及不足。最后,对未来高电压电解液的发展进行了展望。     

锂离子电池用高电压电解液的研究进展

随着对锂离子电池能量密度要求的提高,新一代高电压锂离子电池和与之匹配的高电压电解液的研究开发也日益受到重视。从优化电解液的组成和使用具有特殊功能的新型溶剂、添加剂等方面对锂离子电池高电压电解液的研究进行分析和总结,并对未来的应用前景进行展望。     

锂离子二次电池电极材料的研究进展

题记:锂离子二次电池因具有高的工作电压、高比能量、长寿命、无记忆效应等突出优点,被广泛应用于移动电话、笔记本电脑和其它便携式电器,并逐步向大功率系统如电动汽车、卫星以及大型储能电池等领域拓展.本刊特邀南开大学的陈军教授撰文并阐述了锂离子二次电池正极材料和负极材料的研究进展,并对聚合物锂离子二次电池的电极材料作了介绍,比较了两类锂离子二次电池的优缺点和应用范围,并对其发展趋势作了展望.     

锂离子电池高电压正极材料与电解液研究进展

主要从高电压正极材料(如尖晶石型Li Ni0.5Mn1.5O4、橄榄石型Li Co PO4等)及高电压的电解液(基于氟代溶剂、成膜添加剂等)两个方面,介绍高电压体系锂离子电池的研究进展,并展望发展方向和应用前景。     

钒氧化物正极材料的研究现状

综述了不同钒氧化物用作锂离子电池阴极材料的研究进展,重点介绍了V2O5、V6O13、Li1+xV3O8和掺杂V2O5及纳米V2O5的结构、制备方法及电化学性能.     

锂离子电池电解液用含氟类添加剂的研究进展

综述锂离子电池电解液用含氟类添加剂的研究进展,包括各种含氟添加剂在高电压电解液、高安全电解液等方面的应用研究工作,分析阐述了添加剂对电池性能如工作电压、能量密度、寿命、温度范围、安全性能等的影响作用,并展望未来研发方向和发展趋势。     

锂离子蓄电池市场、技术动向与知识产权战略分析

锂离子蓄电池以其优良的特性,被广泛应用于各种电子器具、电动工具以及电动运输工具等领域。统计了世界锂离子蓄电池市场的变化,并对锂离子蓄电池的技术动向及知识产权战略进行了分析。东亚已成为锂离子蓄电池的最大生产基地;锂离子蓄电池采用安全且低成本活性材料,其发展方向为高比能化。中国必须在发展锂离子蓄电池产业的同时、大力加强知识产权建设。     

磷酸铁锂材料在动力锂离子电池中的应用

锂离子电池因其有较高的电压和能量密度,被广泛应用于HEV、PHEV和电动工具领域.使用经过碳包覆方法处理的磷酸铁锂(LiFePO4)材料来制备软包装电池,其高倍率放电性能、高低温性能和循环性能测试结果表明,该材料完全可以满足动力电池的需要并得到广泛的应用.     

电动汽车用动力锂离子电池的电压特性

着眼于LiMn2O4锂离子电池和LiFePO4锂离子电池在电动汽车动力领域的应用,以4种国产动力锂离子电池为对象,对其电压特性进行了试验和研究。研究结果表明：LiMn2O4锂离子电池与LiFePO4锂离子电池的电压特性有显著差别;低温对LiFePO4锂离子电池的电压特性有显著性影响;PNGV模型适用于LiFePO4锂离子电池在动态脉冲电流工况下的电压特性仿真。     

锂离子电池电极材料加工中的粉体技术

介绍了锂离子电池电极材料加工中的粉体技术,讨论了不同电极材料在锂离子电池中的应用,详细论述了正极材料LiCoO2和负极材料天然石墨的粒径以及负极材料的形状对锂离子电池性能的影响.锂离子电池的充放电容量随着LiCoO2和天然石墨粒径的减小而增加,天然石墨的球形化处理能提高负极的填充密度,进一步提高锂离子电池的体积比容量和循环性能;此外,适当的碾压工艺以及多种电极材料的混合使用也能提高锂离子电池的性能.     

热电池正极材料研究新进展

论述了热电池正极材料的研究进展,并分别对FeS2、CoS2、NiCl2正极材料进行性能比较,分析了这三种电极的优缺点。指出NiCl2正极材料相对于FeS2、CoS2正极材料具有较高的正电位,较低的电阻抗,较高的比能量等优势,已成为当今热电池正极材料的研究热点,应予以重点关注。     

基于多绕组变压器的高压无线充电自由定位系统

针对电动车辆无线电能传输(wireless power transfer, WPT)系统存在的半导体性能有限和定位困难的问题,提出了一种多对一高压无线充电自由定位系统。该系统采用逆变器串联输入的设计来适应高压应用场景,同时利用多绕组变压器实现逆变器的等效并联输出和向多路发射回路传输电能的功能,并采用了多对一的设计以扩大电动车的定位范围以实现无线充电的自由定位功能。为分析多绕组变压器的工作机理和研究多对一拓扑的能量传输特性,进行了等效电路分析和MATLAB仿真,并制作实验室原型样机进行了实验验证。基于实验和仿真结果,提出了一种基于多对一WPT拓扑的混合工作模式,可以有效地扩大电动车辆无线充电时的定位范围。研究和分析表明,文中所提出的拓扑结构可以有效地提高系统的输入电压以应用于高压场景,并能有效扩大电动车辆无线充电时的定位范围以实现自由定位。     

层状富锂锰基NCM正极材料包覆与掺杂改性

富锂锰基NCM正极材料是有望解决电动汽车等领域对高比容量锂离子电池要求的最具潜力的正极材料,但仍存在首次不可逆容量大、高电压高倍率高温下循环性能差等缺陷。分析总结了包覆和掺杂改性对NCM的首次充放电容量、倍率特性、循环性能及阻抗的影响,并展望了今后的研究方向。     

锂离子电池正极材料研究进展

锂离子电池以高能量密度、高比容量、无记忆效应及对环境友好等优点被认为是理想的能量储存和转换方式。锂离子电池性能的持续提升主要取决于正极材料的研究进展,综述了几种主要正极材料的研究进展,指出复合材料是未来锂离子电池正极材料的重要发展方向。     

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛评述——高比能量电池及关键电极材料

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛于2017年4月12—14日在宁波市举行。会议主要讨论了高能量密度正极材料(镍锰酸锂、高镍三元和富锂层状氧化物正极材料)和负极材料(硅基负极材料和金属锂负极),以及高能量密度电池体系[锂-氧(空气)电池和锂硫电池]的研究工作。     

锂离子电池聚合物正极材料的研究进展

无机多硫化物、有机多硫化物及自由基聚合物正极材料等锂离子电池聚合物正极材料,具有能量密度高、原材料丰富、对环境友好等优点.介绍各聚合物正极材料近年来的研究进展,并提出未来发展高比能量锂离子电池正极材料应着重研制共轭型有机硫化物和新型有机自由基聚合物.