纳米级电池活性材料的研究进展

介绍了制备纳米级MnO2,Ni(OH)2,LiCoO、碳纳米管管电池材料的方法和国外研究、市场概况、综述了这些纳米材料对电池性能的影响;讨论了纳米级电池活性材料存在的问题及发展前景。纳米极电材料由于比表面积大、可减小电极极化,提高电池容量;与普通材料以适当比例浊用时,可产生混配效应,电池性能获得显改善。     

锂离子电池纳米级硅负极的研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论和应用研究的热点。纳米硅基负极材料因具有独特的表面效应和尺寸效应等优点,可大大改善硅作为负极时所存在的循环性能,有望解决限制硅负极成为替代商业化石墨负极的瓶颈问题。介绍了近年来纳米级硅负极作为锂离子电池负极材料的最新研究进展,包括纳米硅颗粒、硅纳米线、硅纳米管及纳米硅薄膜,分析了纳米硅作为锂离子电池负极材料存在的问题,总结了纳米级硅作为锂离子电池负极较为可行的研究方法,展望了纳米硅作为高能量密度锂离子电池负极材料的研究前景。     

锂离子蓄电池纳米正极材料研究进展

纳米电极材料表现出许多优异的电化学性能:由于纳米电极材料比表面积大以及锂离子在纳米结构电极中扩散距离的显著缩短,可以减小电极的极化,提高电池的充放电容量;与普通微米级材料以适当比例混用时,可产生混配效应,提高电池的放电电压平台,改善电池的循环稳定性。介绍了锂离子蓄电池纳米正极材料LiCoO2、锂锰氧化物(LiMn2O4、LixMn2O4等,其中0.6≤x≤1.0)及其掺杂化合物的合成方法与特点,综述了这些纳米材料的电化学性能及其机理。     

导电涂层铝箔对LiFePO_4电池性能影响研究

导电涂层铝箔是在铝箔上涂覆小于1 mm的导电涂层,作为正极集流体在电池中使用。随着动力电池的发展,对电池的性能要求越来越高,磷酸铁锂等纳米级正极材料迅猛发展。导电涂层铝箔作为解决纳米级材料的加工问题和电性能提升的关键材料,也得到长足的发展。导电涂层铝箔对磷酸铁锂电池的循环性能、倍率性能及低温性能都有显著提升。     

锂离子电池负极材料纳米碳纤维研究

将2 200℃石墨化处理的纳米碳纤维作为锂离子电池的负极材料,对其充放电性能做了初步研究.结果表明:纳米碳纤维的循环性能良好,首次不可逆容量很大,这与纳米碳纤维的比表面积大及所用材料石墨化程度低有关.     

阳极掺杂纳米二氧化硅对PEMFC性能的影响研究

研究了质子交换膜燃料电池阳极侧加入保水剂后(纳米二氧化硅)对其性能的影响。分别考察了纳米二氧化硅以及经过磺化处理的纳米二氧化硅两种类型的保水剂,加入后对燃料电池性能以及材料憎疏水性能的影响。通过对相应材料进行电化学交流阻抗谱图以及接触角的测试,从理论上对实验结果进行了分析。结果表明经过磺化处理的纳米二氧化硅材料加入到燃料电池阳极侧后的电池性能要优于未经处理的纳米二氧化硅材料。还进一步考察了4种不同含量的纳米磺化二氧化硅保水剂的加入对燃料电池性能的影响。结果表明,加入质量分数为2.5%～5%磺化纳米二氧化硅的燃料电池,有着最好的电池性能和最小的接触电阻。最后对加入保水剂的燃料电池在低湿度下的性能及稳定性情况进行了初步的考察。     

纳米复合氢氧化镍电极研究

纳米氢氧化镍材料是一种高效的镍电极材料 ,纳米级镍电极的制备方法对镍电极电化学性能的影响很大。研究结果表明 :分散处理的纳米氢氧化镍颗粒制备的镍电极在容量与放电平台方面高于未处理的电极 ;纳米复合镍电极的电化学性能优于纳米镍电极。分散处理的纳米氢氧化镍颗粒组装而成的纳米复合镍电极电化学性能超过了常规球镍电极。纳米颗粒团聚的减轻与纳米颗粒的流动性 ,使纳米复合电极的导电性能与质子传导性能明显改善是分散处理纳米复合镍电极具有优良电化学性能的原因。     

介孔碳纳米微球在锂离子电池中的应用

将介孔碳纳米微球粉末与磷酸铁锂(LiFePO_4)、石墨混合(介孔碳含量为8%)作为电池的正负极材料,组装锂离子电池。添加碳纳米微球后,电池的可逆性和比容量均优于未添加的,尤其在大电流9.0 A充放电时,充电电压平台约低0.25 V;充放电效率高出约88.5%;输出容量与放电电流为0.8 A时的比值高约15%。在低温0℃、-10℃和-20℃放电时,添加碳纳米微球的电池输出容量与额定容量的比值比未添加的分别高12.4%、14.9%和16.7%。     

废旧动力锂离子电池回收的研究进展

含有镍钴金属的废旧三元动力锂离子电池回收主要采用"放电→热解→破碎→分选→湿法冶金"工艺,得到高价值的镍钴产品。为了缩短三元材料制备路径,对湿法冶金得到镍钴锰溶液直接共沉制备三元材料前驱体。对于体积较大的废旧磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池,一方面,开发自动化的拆解分选工艺和设备是电池回收处理的难题;另一方面,将报废电池中的正极材料再生为电池级的LiFePO_4和碳酸锂(Li2CO3)电池材料是研究的焦点。     

锂硫聚合物二次电池可行性研究

锂硫聚合物二次电池不仅比能量高、成本低,而且具有良好的高温特性。介绍了复合型纳米硫正极材料、纳米储锂合金负极材料和用原位合成工艺掺入纳米二氧化硅的凝胶型聚合物电解质研制方面取得的突破性进展;所研制的复合型纳米硫正极材料,与凝胶电解质及锂金属负极配合制成扣式实验电池进行测试,重量比能量已达到700m Ah/g;采用微乳液新工艺合成的C uSn纳米合金重量比能量已经突破300m Ah/g,而石墨与金属的合金容量可达500m Ah/g以上;原位合成的纳米二氧化硅有效地降低了聚合物凝胶电解质的内阻。再用3～5年时间,可望制出以纳米锂合金为负极、纯固态聚合物为电解质和纳米硫复合材料为正极的高比能量电池。新型电池还可应用于电动汽车和各种军事用途。     

美国莱斯大学用新材料制备新型储能装置

正美国莱斯大学研究人员已经开发出一种纳米多孔材料,该材料具有电化学电池的能量密度和超级电容器的功率密度。重要的是,用该材料制备的储能装置不是这两种类型的储能装置中的任何一种。研究界已经避免声称某些新型纳米材料能够制成"超级电容器",而事实上,储能装置根本不是超级电容器,而是电池。然而,在这种情况下,莱斯大学以James Tour为首的研究     

纳米技术在电动助力车蓄电池中的应用

概述了纳米技术在电动助力车蓄电池上的应用现状和前景;着重介绍了4次实验得到的检测结果和相关研究工作;通过在活性物质中加入纳米级极微SiO2-x材料,使电池的电气性能得到较好的提高;列举了采用纳米技术改型的蓄电池的特点,指出纳米材料存在一定的问题。     

低温固相法制备的纳米α-MnO_2的性能

以KMnO4和Mn Cl2·4H2O为原料,采用低温固相法制备锌离子电池正极材料α-MnO2,通过XRD、透射电子显微镜(TEM)和电池测试,研究KMnO4与MnCl2·4H2O物质的量比对材料结构及电池性能的影响。所得材料为直径7~10 nm、长度50~120 nm的纳米级棒状α-MnO2。KMnO4与MnCl2·4H2O物质的量比为2∶3时,制备的锌离子电池以100 mA/g的电流在1.0~2.0V循环,比容量最高为143 m Ah/g,第50次循环的容量保持率为76.8%,库仑效率保持在90%以上。随着KMn O4与MnCl2·4H2O物质的量比的提高,材料的结晶性提高,纳米棒的直径和长径比减小,有利于提高电池的比容量。     

新闻

纳米炭纤素高能蓄电池发展前景看好一种采用超微细材料的新型电池——纳米碳纤素电池,刚刚问世两年就受到全球的高度重视。这种电池采用纳米碳管制成纤维,再制相应的编织布,经处理后可制电池的正、负极板。     

锂离子电池碳负极研究新动向

锂离子电池是近年来发展起来的一种新型电池,其研究重点是电池负极材料。本文根据国内外锂离子电池发展现状,讨论了近年来锂离子电池负极——碳电极的发展动态。比较了各类碳材料的性质,如石墨、焦炭、碳纤维和微珠碳等。并提出对石墨无序化条件、石墨掺杂形成纳米级复合材料和对石墨改性使其形成纳米级孔、洞和通道等技术进行深入研究,目的是提高锂的可逆贮量和减少不可逆容量损失,有利于负极比容量的提高,从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量,并认为这些技术将是未来锂离子电池发展的重要方向。     

新奇纳米超材料助推太阳能电池革命

正据澳大利亚国立大学(ANU)网站消息,该校和美国加州大学伯克利分校合作,开发出一种属性奇特的纳米超材料,该材料被加热时能以不同寻常的方式发光。这一成果有望推动太阳能电池产业的革命,带来能把辐射热转化成电能的热光伏电池,在黑暗中收集热量来发电。ANU物理与工程研究院的谢尔盖˙克鲁克说,新的超材料克服了一些技术障碍,有助于打开热光伏电池的     

我国首创高效能电池隔膜技术,动力电池寿命可提高700%

<正>近日,江西师范大学、江西先材纳米纤维科技有限公司共同研发出聚酰亚胺(PI)纳米纤维电池隔膜,该高科技材料具有自主知识产权,属世界首创,可大幅提高汽车动力电池或电池组性能。据国家权威检测机构报告显示,采用PI纳米纤维隔膜制备的PI隔膜动力电池在关键技术指标上有明显优势:电池功率密度高,可提高电池的充放倍     

纳米炭纤素高能蓄电池发展前景看好

一种采用超微细材料的新型电池，已刚刚问世两年就受到全球的高度重视，那就是纳米碳纤素电池。这种电池采用纳米碳管制成纤维，再制相应的编织布，经处理后可制电池的正、负极板。电锌液为无水有机高分子电解液，能制成容量大、单体电压高的电池（3.8V），而比能量可达230wh／kg以上。充放电次数1000次至1200次，采用这种碳纤素材料的表面积比可达2000平方米／克，     

以Li4Ti5O12作负极的聚合物锂离子电池的性能

应用纳米级钛酸锂粉末作为负极活性材料制作聚合物锂离子电池,并对电池进行测试.分析和评价了其电压特性、倍率充电特性、倍率放电特性、低温放电特性、循环寿命以及安全性能,同时与石墨负极的聚合物锂离子电池进行了比较.研究表明,钛酸锂负极的聚合物锂离子电池在安全性能、倍率充放电性能、低温特性等方面超过石墨负极的聚合物锂离子电池,能够适合于在混合动力汽车和电动汽车上的应用.但电池的能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低.     

纳米储氢电极材料发展现状

论述了纳米镁镍合金、碳纳米管和纳米铁钛合金在电池工业中的应用和开发。认为这 3种材料是目前开发的重要材料