锂离子电池负极石墨材料的修饰与改性

综述了用于锂离子电池负极的石墨材料的修饰与改性方法 ,所研究的石墨材料包括天然石墨、人造石墨和石墨化碳纤维。修饰与改性方法包括形成包敷层和金属层、表面氧化、机械研磨以及掺杂等方法。这些方法可有效提高石墨电极的容量、库仑效率或大电流性能 ,分析了这些方法能提高电极性能的原因并指出了存在的问题。     

精制沥青焦炭的嵌锂性能研究

对石油沥青进行精制和不熔化处理,并对精制沥青焦炭的热处理温度进行了考核,结果表明,１１００℃热处理的可逆容量最大,而９００℃热处理的库仑效率最高。考察了沥青、精制沥青和不熔化精制沥青的碳化收率及不熔化精制沥青的首次充放电性能。     

石墨与GIC电极在硫酸溶液中的循环伏安特性

为深入认识石墨与石墨层间化合物在Ｈ２ＳＯ４溶液中电化学嵌入／脱嵌行为及有关影响因素,探讨其作为二次电池电极材料的可能性,进行了循环伏安测量与充、放电实验。结果表明,Ｈ２ＳＯ４的浓度对两咱电极的嵌入／脱嵌容量、极化大小以及过氧化物的生成等均有较大的影响;     

DMFC阳极多元合金催化剂的研究进展

介绍了直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极Pt基三元、四元合金催化剂和非Pt基催化剂的制备方法,综述了甲醇催化氧化性能和相关反应机理的发展现状，讨论了DMFC多元合金电催化剂的发展趋势,研究结果表明,不同的合金组成和不同的催化剂载体对阳极催化剂的催化活性有着直接的影响。     

锂离子电池 Si-Mn/C负极材料的电化学性能

利用机械球磨法得到Si和Mn原子比为3:5的复合材料,将此材料与20 wt％的石墨混合球磨得到Si3Mn5／C复合材料．利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析材料的物相和电极的微观结构．结果表明:所得材料中没有Si-Mn二元新相的生成,材料的颗粒尺寸为0．5—2．0μm．碳的加入抑制了活性中心Si在循环过程中的较大结构变化,且Si—Mn复合物颗粒均匀地分散在碳的网格中,增加了复合材料的电接触．合成样品的电化学测试表明, 石墨的添加提高了Si-Mn复合材料的可逆容量和循环性能． Si-Mn／C复合物的首次可逆容量为347mAh·g-1,充放电效率为70％．进而经200℃热处理的Si-Mn／C电极的首次可逆容量为 463mAh·g-1,充放电效率为70％．在30个循环后复合材料仍保持426mAh·g-1的可逆容量, 充放电效率稳定在97％以上．     

氢经济面临的机遇和挑战

从氢的生产、储运和应用三个方面概述了氢经济面临的机遇和挑战:氢的生产技术有化石燃料重整、太阳能制氢、生物制氢、热能制氢等;储氢方式和储氢材料有高压气瓶储氢、固体储氢材料(主要是金属和复合氢化物材料、纳米结构材料);氢的应用方面主要介绍了两种燃料电池技术,质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池。人类在这些方面已取得很大的进展,但是人类离氢经济的实现尚有不小的距离。发展可持续的制氢技术、高密集的储氢材料和先进的燃料电池技术是实现氢经济的关键。最后指出实现氢经济对中国的意义更大。     

VRLA电池正极失效机理研究

通过对循环失效电池的解剖研究,发现造成电池失效的主要原因是正极活性物质软化与脱落。通过对失效电池正极板的X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,表明:①随着循环的进行,β PbO2的颗粒尺寸逐渐变大,隔板失去弹性,正极板厚度逐渐增加,活性物质颗粒间的接触效果变差,电阻增加,最终导致电池容量的衰减和寿命终结;②大电流充电有利于形成更紧凑的正极活性物质骨架,对正极活性物质表面的结构有影响,有利于延长电池的循环寿命。     

PbCO3作为铅酸电池正极铅膏材料

首先对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的可行性在文献的基础上进行了循环伏安曲线的验证,并对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的工业化进行了研究。结果表明:①直接以购买的碳酸铅和膏涂成正极板经一定的固化、化成后作为铅酸电池正极铅膏材料并应用于工业化是可行的,经化成后得到PbO2含量达到94％;②化成后的铅膏经XRD衍射分析,得到的正极活性物质全为β-PbO2;③与传统的铅膏相比,活性物质利用率提高42.56％,孔率提高42.32％。     

锂离子电池电解液LiTFSI/EMI-TFSI的性能

以溴化1-乙基-3-甲基咪唑(EMI mBr)和二(三氟甲基磺酰)锂(Li TFSI)为原料,制备了离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3-甲基咪唑(EMI-TFSI),并将1 mol/L Li TFSI/EMI-TFSI用作锂离子电池电解液。当n(EMI mBr)∶n(Li TFSI)=9.95∶10.00、搅拌时间为12 h时,EMI-TFSI的产率可达86.4%。Li4Ti5O12与1 mol/L Li TFSI/EMI-TFSI的兼容性优于LiCoO,而石墨只有在添加5%碳酸亚乙烯酯(VC)时,才能获得较好的循环性能。     

ZnFe2O4锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究

以ZnCl₂和FeCl₃.6H₂O为原料, 通过溶剂热法制备了尖晶石型ZnFe₂O₄材料, 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和恒流充放电测试技术对材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明, 合成的材料为纳微多孔结构, 其颗粒粒径约为250 nm, 以50 mA/g的电流密度充放电时, 可逆比容量为933.1 mAh/g, 经过100次循环后, 比容量为813.5 mAh/g, 比容量保持率高达87.2%, 表现出优异的循环稳定性能。当电流密度增大到400 mA/g时, 其比容量约为355 mAh/g, 表现出较高的倍率性能。采用该法制备得到的纳米ZnFe₂O₄具有比容量高、循环稳定好等优点, 是一种具有较强应用前景的锂离子电池负极材料。