正尖晶石LiMn2O4的合成与电化学性能研究

采用高温固相反应原理合成了LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究了合成原料中n(Li)/n(Mn)(摩尔比)和合成温度以及掺杂金属钴元素对合成产物性能和结构的影响,恒电流充放电结果麦明LiMn2O4容量为115～120mAh/g,掺杂钴以后容量下降而循环性能改善,XRD测试分析表明合成产物具有正尖晶石结构;通过进一步优化材料的粒度和电极制备时控制导电剂的加入量,确定了提高LiMn2O4的容量、改善材料循环性能的其他因素.以合成产物为阴极材料,MCMB为阳极材料,组装的18650型锂离子电池的容量达到了1250mAh,循环300次后容量保持70%左右.     

我国电动汽车用动力电池的工程科技中长期发展战略研究

电动汽车是实现交通能源转型的根本途径,美国、日本、德国、韩国等国家和世界主要汽车制造商正在积极推进电动汽车的产业化和商业化。美国基于其能源安全战略,2009年提出至2015年普及150万辆插电式混合动力汽车(PHEV)。德国以降低排放为战     

混合电动汽车用锂离子电池的研究

以LiMn2O4为正极材料,研制了17 Ah圆柱形锂离子动力电池以及336 V/17 Ah动力电池组.性能测试结果表明:单体电池25.0 C放电时持续放电比功率达到900 W/kg,而脉冲放电(480 A,15 s)比功率达到1 320 W/kg;1.0 C循环1 000次后的容量保持率达80.24%;在-25℃与55℃下1.0 C放电容量分别为25℃下的74.29%和96.72%;电池在过充、针刺和挤压的情况下不爆炸,不起火.90只单体电池构成的电池组的首次充放电容量分别为18.44 Ah和17.47 Ah.     

Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2的界面电化学行为

对Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2材料首次充放电曲线的分析表明:充电4.5 V处的平台对应于材料结构的转变,活性组分Li2MnO3在4.5 V处释放出氧气的同时脱出Li+,生成较高的容量;在嵌锂过程时,由于氧空缺造成结构的重排,产生不可逆容量损失。循环伏安与电化学阻抗谱测试结果表明:材料结构在4.4 V后发生改变,进行重排;从SEM图可观察到电极材料的表面覆盖有一层厚厚的膜,原因是形成了一层固态钝化物膜;容量微分(dQ/dU)曲线分析结果与循环伏安曲线一致,说明富锂材料在首次循环时遵循氧脱出机理。     

基于高镍三元材料锂离子动力电池在循环前后的热特性分析

为明确循环后高比能Li[Ni_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)]O_2/graphite锂离子动力电池的温度特性及产热机制。研究了循环前后电池的倍率放电性能和温度特性,并对比分析了循环前后影响电池产热的关键因素,即可逆反应热(熵热系数)和不可逆阻抗热(过电压)的变化。结果表明:与循环前电池的放电性能相比,循环后的电池放电容量和放电电压下降,放电初期电压下降显著,倍率放电性能变差;放电过程中温度的增加明显高于循环前电池,且温度的升高主要是放电初始阶段温度的升高;对比循环前后电池表面温度分布发现,放电初期循环前电池表面温度正极较高,循环后电池表面温度负极较高,放电结束时均为中心区域温度最高;电池的温度变化源于电池的可逆反应热和不可逆阻抗热,循环前后电池的可逆反应热变化不大,循环后电池在放电过程中温度显著增加的主要原因是由于放电初始阶段不可逆阻抗热的显著增大所造成的。     

Effect of particle size and agglomeration of TiO2 on synthesis and electrochemical properties of Li4Ti5O12

The effects of the initial condition of synthesis on electrochemical properties of Li4Ti5O12 were studied with the comparison among starting and final materials by SEM, XRD and electrochemical analysis methods. The influence of the solvents for mixing the starting material on the products was investigated. The results show that nano-sized Li4TisOlz powder obtained by nano-sized TiO2 with ethanolamine as solvent shows more excellent electrochemical performance. More than 95%, 91%, 85% and 71% of the nominal capacity is achieved respectively at 0.5C, 1C, 2C and 4C rate without excellent capacity fading after more than 30 cycles.     

铝电解用金属惰性阳极的研究进展

铝电解工业已有百余年的历史,以惰性阳极为代表的新工艺是铝电解研究的热点问题.惰性阳极主要分为陶瓷阳极、金属陶瓷阳极和金属阳极3类,本文分析了3种惰性阳极的特点,并重点评述会属阳极的研究近况.钾冰晶石电解质体系作为一种铝电解新型低温电解质体系,具有操作温度低、Al2O3,溶解性能好等优势.指出在钾冰晶石低温体系中应用金属阳极将成为今后铝电解很有希望的一种新工艺.     

混合电动汽车用高功率型锂离子电池

研制了 40Ah混合电动汽车 (HEV)用高功率型锂离子动力电池。放电测试结果显示 :电池大电流输出能力良好 ,最大脉冲功率达 898W /kg。电池循环 2 0 0次 ( 2 5℃ ,1C)的容量保持率大于 90 % ,表现出优异的循环性能 ;电池 -2 0℃与 5 5℃的1C放电容量分别为常温下的 96 63 %和 10 3 % ,具有良好的温度适应能力。安全测试显示 :电池具有较强的抗过充能力     

锂离子电池电解液添加剂4-TB的性能研究

为了研究对三氟甲基苯腈(4-TB)作为高压锂离子电池电解液添加剂对电池性能的影响,制备了质量分数为0、0.5%、1%和2%的电解液1.0 mol/L LiPF_6/(EC+DMC+DEC)(体积比1∶1∶1),用LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4作为正极材料组装成扣式电池。对所得不同添加量的电解液进行电导率和线性伏安扫描测试(LSV),对电池进行电化学性能测试,并探讨了不同添加量对电池性能的影响。结果表明,添加量为1%时,电池具有最好的倍率性能和循环稳定性。     

熔盐电解直接制备钛铬合金的研究

在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化铬的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900℃,槽电压2.8 V条件下进行电解,研究了熔盐电解金属氧化物直接制备钛铬合金的可行性。采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明,二氧化钛和氧化铬的混合物被还原为TiCr2合金,组成符合设计配比。混合氧化物的还原经历了优先生成金属Cr到形成TiCr2的合金化历程。