AA 型 TAG-LiMn_2O_4 锂离子蓄电池

用Ｌｉ２ＣＯ３和ＥＭＤ高温合成得到的尖晶石（ＬｉＭｎ２Ｏ４）作阴极活性材料,与Ｌｉ配对做成试验电池,充电容量达１３０ｍＡｈ／ｇ,放电容量为１１０ｍＡｈ／ｇ,显示ＬｉＭｎ２Ｏ４有较好的充放电性能。对热解苯碳（ＰｙＣ）、处理的人造石墨（ＴＡＧ）、天然石墨（ＮＧ）和玻璃碳（ＧＣ）进行研究,发现ＴＡＧ有较好的充放电性能。用ＬｉＭｎ２Ｏ４做阴极活性材料,ＴＡＧ做阳极活性材料,组装成ＡＡ型锂离子蓄电池,初始放电容量为５４０ｍＡｈ,以０．２Ｃ（１００ｍＡ）恒流放电,６０ｍＡ恒流充电,电池循环寿命已达２００次。     

锂离子在石墨中的嵌入特性研究

研究了锂离子在人造石墨（ＡＧ）中的电化学嵌入特性和用它作负极材料时的电池性能。Ｌｉ－ＡＧ试验电池在ＬｉＡｓＦ６－ＥＣ＋ＤＥＣ电解液中充电时，依次形成Ｌｉ０．５Ｃ６和ＬｉＣ６两种化合物，这可由ＸＲＤ图谱及碳电极贮存期间电极电位的变化曲线获得证明。ＡＧ颗粒表面使用ＰＡＮ在１２００℃氮气中分解碳的包覆试验表明，这种无定形碳层可提高材料的放电率，降低自放电率。制成了额定容量为４００ｍＡｈ和５００ｍＡｈ的两种ＡＡ型ＡＧ－ＬｉＣｏＯ２电池；４００ｍＡｈ容量的电池以０．５Ｃ，１００％ＤＯＤ充放电寿命超过４００次，同样条件下，５００ｍＡｈ电池寿命在３００次以上     

锂电池 Li/VOCl_3 非水体系新探

报道了Ｌｉ／ＶＯＣｌ３非水电池体系的初步研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＶＯＣｌ３及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＬｉＡｌＣｌ４及ＡｌＣｌ３）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４,溶剂硝基苯与ＶＯＣｌ３的体积比为１００∶１６时,电池在小电流密度下工作,具有较高的开路电压和工作电压,而且具有良好的放电性能。     

Li-ICl非水电池体系的研究

报道了Ｌｉ－ＩＣｌ非水电池体系的研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由有机溶剂硝基苯或无机溶剂三氯氧磷（ＰＯＣｌ３）和溶解在该溶剂中的活性物质ＩＣｌ及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＡｌＣｌ３及ＬｉＡｌＣｌ４）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４时,ＩＣｌ的浓度为１ｍｏｌ／Ｌ,该类非水电池具有较高的开路电压（３．９０Ｖ左右）,并显示良好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也进行了初步的探索。     

大隧道结构锂锰氧化物电极材料研究

锂锰氧化物材料是一类重要的锂离子电池电极材料。文中报道一种新型大隧道结构镁锰复合氧化物〔结构类型：钡镁锰矿（ｔｏｄｏｒｏｋｉｔｅ）型〕的合成方法及其电化学性能表征。Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）谱证实了合成物具有所预想的（３×３）隧道结构。在慢速循环伏安图中可发现该类电极材料分别在３．３５Ｖ及２．４５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ）出现一对锂离子的脱出－嵌入峰。充放电实验结果表明：该类大隧道结构复合氧化物可作为一种３Ｖ锂离子电池的电极材料，当充放电电流密度为０．１ｍＡ／ｃｍ２时，材料的初次容量可达１５８ｍＡｇ／ｈ，经过４次充放电循环后其容量仍可保持在约１３０ｍＡｈ／ｇ。     

锂离子电池的正极材料

综述了国外锂离子蓄电池正极材料的进展，着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＭｎ２Ｏ４的合成方法。Ｌｉ－ＣｏＯ２主要用Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３为原料，在９００℃温度下合成。最近通过Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３在４００℃下反应制成了“低温”ＬｉＣｏＯ２（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２），（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２）的电化学性质不同于高温合成的ＬｉＣｏＯ２。制取化学计量的ＬｉＮｉＯ２比较困难，采用ＬｉＮＯ３和Ｎｉ（ＯＨ）２为原料在７００℃～８００℃温度下进行反应制得了Ｌｉ０．９６Ｎｉ１．０４Ｏ２材料。采用ＭｎＯ２和Ｌｉ２ＣＯ３或ＬｉＮＯ３为原料，在７５０℃温度下合成了Ｌｉ０．９３Ｍｎ２Ｏ４。在４００℃低温下采用Ｌｉ２ＣＯ３和ＭｎＣＯ３为原料，在Ｌｉ／Ｍｎ＝２／３和Ｌｉ／Ｍｎ＝４／５情况下分别合成了Ｌｉ２Ｍｎ４Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２。     

正极材料Li_xNi_(1-y)Co_yO_2的制备及其性能

通过固态反应制得固溶体ＬｉｘＮｉ１－ｙＣｏｙＯ２,Ｘ射线衍射分析表明产物为层状结构。研究了反应预处理方式、气氛、温度和时间等因素对合成的影响,并加以比较,优化制备条件。以ＬｉＯＨ、Ｎｉ（ＯＨ）２和Ｃｏ３Ｏ４作为原料,在氧气气氛及６００℃～９００℃的温度范围内,制备出３种化学计量物质ＬｉＮｉ０７Ｃｏ０３Ｏ２、ＬｉＮｉ０５Ｃｏ０５Ｏ２和ＬｉＮｉ０３Ｃｏ０７Ｏ２,作为锂离子电池的正极材料。合成粉末的物性被表征。电化学行为的研究表明,３种产物的电化学性能都比较好,充放电容量均接近ＬｉＣｏＯ２的充放电容量。     

1/2A型金属氢化物-镍电池的研制

研制成功了１／２Ａ型金属氢化物－镍电池，外形尺寸为：（Φ１６．５×２８．５）ｍｍ，正负电极采用双发泡镍式骨架，正极活性物质为含Ｃｏ８％球形Ｎｉ（ＯＨ）２，充分提高活性物质利用率，负极活性物质为包覆金属贮氢合金并加入２％抗粉化剂，克服因贮氢材料随充放循环次数增加而粉化导致电池寿命的降低。成品电极经疏水处理，电解液采用密度１．２８ＫＯＨ水溶液加入２％的ＬｉＯＨ及０．５％多官能团添加剂抑制自放电和电极膨胀。经上述处理的１／２Ａ型电池，０．２Ｃ率放电９５０ｍＡｈ，１Ｃ率放电８５５ｍＡｈ，自放电率＜２５％（２８天），１Ｃ率循环１００次容量衰减＜１０％，满足用于移动电话电池组所要求的内阻低、小巧轻便之特点。     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

铝-水电池的研究

以高活性铝阳极为负极，以还原水中溶解氧的水阴极为正极的铝－水电池，在３％和０．１％的食盐水中以９７Ω恒电阻放电，其输出电压分别为１．４Ｖ和１．３Ｖ。其在淡水湖泊中以９７Ω恒电阻放电时的输出电压也达到１．３Ｖ。高活化的铝阳极在淡水中能在电流密度小于２ｍＡ／ｃｍ２时，以－１．２Ｖ以上的电位正常阳极溶解。其利用率也达到８０％以上。水阴极在３％的ＮａＣｌ溶液中的工作电流密度可达到０．７ｍＡ／ｃｍ２，在０．１％的ＮａＣｌ溶液中其工作电流密度仍可达０．３ｍＡ／ｃｍ２。铝－水电池在流动电解液中放电时产物能正常脱落。理论设计的２５Ｗ铝－水电池在海水和淡水中的比能量分别为１９２０Ｗｈ／ｋｇ和１４３０Ｗｈ／ｋｇ。铝－水电池可以潜入海洋底部或淡水河流或湖泊中长期连续工作     

锂电池 Li-SCl_2和 Li-S_2Cl_2 非水体系的研究

报道了Ｌｉ－ＳＣｌ２和Ｌｉ－Ｓ２Ｃｌ２非水电池体系的研究工作。该体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＳＣｌ２或Ｓ２Ｃｌ２及电解质构成。制成锂片和碳膜面积为１ｃｍ２、所含电解液为０．４ｍＬ的模似电池,将其在恒流放电测试系统中进行测试。结果表明：Ｌｉ－ＳＣｌ２电池的开路电压为４．１０Ｖ左右,当ＳＣｌ２与溶剂硝基苯的体积比为１５％至２０％时,电池显示良好的放电性能;而Ｌｉ－Ｓ２Ｃｌ２电池的开路电压为３．６Ｖ左右,当Ｓ２Ｃｌ２与硝基苯的体积比为２５％时,电池体系也显示较好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也作了初步的探索。     

Li-B/FeS_2溶盐热电池放电特性的研究

研究了６７％（质量百分数）Ｌｉ－Ｂ合金／ＫＣｌ－ＬｉＣｌ／ＦｅＳ２系列热激活单电池在不同放电温度、电流密度和电解质用量的情况下的恒流放电特征，对影响放电容量的基本因素进行了初步分析。结果表明小电流密度时（小于２００ｍＡ）减少电解质用量，大电流密度时（大于２００ｍＡ）增加电解质用量，并在５００℃～５５０℃之间放电，可以获得较高的放电容量，本试验中最大放电容量为６５５２Ｃ／ｇ，其总锂量的利用率可达７０％。     

碱性电解液中的还原剂对MH-Ni电池性能的影响

系统研究了碱性电解液中的还原剂对ＭＨ－Ｎｉ电池电化学性能的影响。实验使用典型ＡＢ５型合金ＭｍＮｉ３．５５－Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３泡沫镍负极及Ｎｉ（ＯＨ）２泡沫镍正极,制成ＡＡ型电池,并注入２．６ｇ６．８ｍｏｌ／ＬＫＯＨ＋０．５ｍｏｌ／ＬＬｉＯＨ＋０．００５ｍｏｌ／ＬＫＢＨ４溶液,封口静置。参照电池的电解液则为２．６ｇ６．８ｍｏｌ／ＬＫＯＨ＋０．５ｍｏｌ／ＬＬｉＯＨ。在电池化成后,参照电池没有喷爬碱,而实验电池却高达３０％。在２５０个充放电循环以后可较明显看出实验电池的寿命差于参照电池。在充放电循环过程中,实验电池的放电平台逐渐低于参照电池的放电平台。实验电池的内压略高于参照电池的内压。实验电池注同量碱液的时间比参照电池延长大约５倍,并造成封口模具腐蚀加重。本研究结果表明部分厂家在碱液中添加微量还原剂的方法对电池综合性能及其规模生产都是不利的。     

快淬Sm2（Fe,Al,Zr）17C1.5合金的磁性

利用Ｘ衍射线仪）、振动样品磁强计对含Ｚｒ快淬Ｓｍ２Ｆｅ（１．５－ｘ）ＺｒｘＡｌ１．５Ｃ１．５（ｘ＝０－０．８）合金的微结构和磁性进行了研究。结果表明，在合金中添加Ｚｒ以后，形成了一个高熔点的ＺｒＣ相。ＺｒＣ相对弥散分布在晶粒边界或晶粒交偶处，可有效地抑制快淬合金在晶化过程中的晶粒长大。样品在７５０℃经３０分钟时效后，获得了最佳剩 磁为５５Ａ·ｍ＾２／ｋｇ，矫顽力９２３ｋＡ／ｍ。其退磁曲线具有较好的     

PMMA 为基的离子导电电解质的性质研究

制备了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）－锂盐－增塑剂聚合物固态电解质，并研究了这类电解质的电化学性能。结果表明：以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的室温电导率超过１０－３Ｓ·ｃｍ－１，电导率与温度关系服从ＶＴＦ方程。发现以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的电化学稳定区大于４．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋），这对锂电池中电极对的安全工作是有足够宽度的。如果这类凝胶电解质中的增塑剂采用碳酸丙烯酯（ＰＣ），则电解质用于二次固态锂电池时，由于ＰＣ对金属锂电极界面的腐蚀，会降低固态锂电池的循环性能，影响电池的寿命。     

电解液与石墨负极相容性的研究

以比容量作为主要的衡量标准,考察了石墨负极材料与不同电解液配伍时的相容性。结果表明：用ＰＣ＋ＤＭＣ（１∶１）作为电解液,石墨比容量为４０ｍＡｈ／ｇ,用ＰＣ＋ＤＭＥ＋ＤＥＣ（１∶１∶０．１）及ＥＣ＋ＤＥＣ（１∶２）作为电解液,其比容量分别为６０ｍＡｈ／ｇ和超过１２０ｍＡｈ／ｇ。另外,用ＳＥＭ观察了石墨材料／ＥＣ＋ＤＥＣ体系的结构变化,并考察了充放电电流密度对容量的影响。     

锂离子电池用活性正极材料 LiCo_(0.5)Ni_(0.5)O_2 的研究

采用热重分析方法并配合中间产物及最终产物的Ｘ射线衍射物相鉴定,研究了ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２合成过程机理及产物的结构和性能。揭示了由碳酸锂和钴、镍的碱式碳酸盐共混后热合成ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２的过程基本上分两步进行,第一步为碱式碳酸镍（钴）盐的热分解（＜３００℃）,第二步（＞３００℃）为碳酸锂与上述分解产物反应合成ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２。生成物为ＬｉＣｏＯ２和ＬｉＮｉＯ２固溶体。随着ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２中ｘ值的增加,晶格参数增大。合成过程中碳酸盐分解产生的ＣＯ对Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋氧化成Ｃｏ３＋、Ｎｉ３＋产生影响,因此合成的气氛和原料对产物有明显影响。实验表明在空气下合成ＬｉＣｏ０．０５Ｎｉ０．５－Ｏ２的热重曲线与合成ＬｉＣｏＯ２的热重曲线最相近,生成物的容量和循环性能可达到ＬｉＣｏＯ２的水平,并应用于锂离子电池,其材料成本显著降低。     

钴取代的BaNi2W六角铁氧体

研究了ＢａＮｉ２－ｘＣｏｘＦｅ１６Ｏ２７（ｘ＝０,０．２,０．２５,０．４,０．４２,０．５,０．８４）六角铁氧体多晶材料的磁特性。结果,取向度大于７５％,介电损耗小于５×１０＾－３,饱和磁化强度为３６６ＫＡ／ｍ几乎不变。磁晶各向异性场为２００ｋＡ／ｍ≤Ｈａ≤１１４０ｋＡ／ｍ,这类材料可应用于Ｘ至Ｋａ波段的微波器件。     

AB_5 型贮氢合金吸氢反应的热力学函数测定

在优化适合金属氢化物－镍（ＭＨ－Ｎｉ）碱性蓄电池用的贮氢合金负极材料时,从稳定性角度对其形成氢化物过程的热力学函数的了解是非常重要的。利用电化学方法,采用简便的平衡充电曲线方法测定了ＡＢ５型贮氢合金金属氢化物形成过程的热力学函数值,得到贮氢合金组分为Ｌａ０．８Ｃｅ０．２Ｎｉ２Ｃｏ３和ＭｍＮｉ３．５Ｃｏ０．７Ａｌ０．８,粘结剂为电解粉末铜的电极材料吸氢反应的焓变及熵变值分别为－３４ｋＪ／ｍｏｌ和－１０７Ｊ／ｍｏｌ·Ｋ及－４２ｋＪ／ｍｏｌ和－１２２Ｊ／ｍｏｌ·Ｋ,所得熵变值都较接近１ｍｏｌ氢分子变化的标准熵变值１３０Ｊ／ｍｏｌ·Ｋ,表明了室温和常压下,这两种金属间氢化物都具有较高的稳定性,并且基本符合作为ＭＨ－Ｎｉ蓄电池负极材料稳定性的要求。     

AA 型人造石墨-氧化钴锂锂离子电池的温度特性

通过优化正负电极材料（ＡＧ、ＬｉＣｏＯ２）的制备工艺，改进电解质溶液的组分和配比，制成了ＡＡ型锂离子蓄电池。在－３７℃～６０℃温度范围里，电池具有良好的放电性能，在室温条件下电池平均初始放电容量大于６００ｍＡｈ，在－３７℃时电池能放出４５％的初始容量，６０℃时可以放出１００％初始容量。电池在１００％ＤＯＤ条件下以０．５Ｃ速率放电，循环充放寿命超过６００次，电池交流阻抗的测量显示了电解质溶液对电池性能的影响。