锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展，包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物；分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题；阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

Surface modification of spherical LiNi1/3Co 1/3 Mn1/3O2 with Al2O3 using heterogeneous nucleation process

To improve the cycle stability at high voltage and high charge/discharge rate, spherical LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 was coated with Al2O3 by using heterogeneous nucleation process, and the physical and electrochemical properties were studied. The SEM images show that there is a uniform coating on the modified spherical LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2. The electrochemical tests indicate that the properties of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 coated with 0.5% aluminum oxide are the best. The initial capacities are 150 and 173 mA.h/g at the rate of I C in the voltage range of 2.7-4.3 V and 2.7-4.6 V, respectively, and the discharge capacities maintain about 99% and 85% after 30 cycles, respectively. While those of the bare LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 are only 90% and 75%, respectively. The CV tests of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 show that Al203-coating can restrain the oxide-reduction peak currents fading during the charge/discharge course.     

Synthesis and characterization of multidoped lithium manganese oxide spinel LiCo0.02La0.01Mn1.97O3.98Cl0.02

1 Introduction The cathode material plays an important role in the performance of lithium ion batteries. Lithium transition metal compounds with layered and spinel structure are favourites among cathode materials for lithium rechargeable batteries. In thi…     

高温下锂离子电池电解液与电极的反应

采用DSC和XRD方法研究了1 mol.L-1 LiPF6电解液的热行为,发现EMC和H2O降低了1 mol.L-1 LiPF6电解液(溶剂为EC\DML,质量比为1:1)的热稳定性。电解液热分解反应是EMC分解生成DEC和DMC,而DEC和DMC与LiPF6的分解产物PF5发生系列化学反应,释放大量反应热与气体。由于可燃性电解液与Li0.5CoO2的热分解产物O2之间发生燃烧反应,使Li0.5CoO2发生复杂的热分解反应。高温下电解液与LiC6电极的热反应主要是:固体电解质膜(SEI膜)的碎裂反应,LiC6与粘结剂和电解液之间的反应。热反应主要发生在石墨的表面,而石墨的晶形结构在160℃热反应前后没有变化。     

新型高安全性锂离子电池正极复合材料

过充性能对于大型锂离子电池如用于电动汽车的电池显得非常重要.报道了一种新型锂离子电池正极材料,即将包埋LiNiCoO2与尖晶石LiMn2O4按照质量比1:1进行混合,能够显著提高聚合物锂离子电池的安全性.与采用纯的LiCoO2为正极的电池相比,采用复合材料的电池具有较好的放电性能(0.5C)、循环性能(1C)、热稳定性(150℃)以及在3C和5C不同充电上限条件下优良的过充性能.采用复合材料的聚合物锂离子电池的各项安全测试表明,所有电池都没有起火或爆炸.试验表明这种复合材料能够替代LiCoO2.     

Synthesis and thermal decomposition kinetics of LiNiO2

A layered LiNiO2 with high crystallinity was synthesized by sintering the finely prepared mixture of lithium hydroxide and nickel hydroxide in the oxygen atmosphere. The electro-chemical properties of LiNiO2 show that it has a reversible capacity of more than 168mA*h*g-1. It was found that with increasing temperature, LiNiO2 decomposed in air followed with three reaction stages, the apparent activation energies were 747.18±1.0kJ*mol-1, 932.46±1.0kJ*mol-1 and 1126.97±1.0kJ*mol-1 respectively, and the kinetic equations of the three reaction stages were obtained.     

雾化铝粉筛分系统的改造

分析了原雾化铝粉筛分系统存在的问题，通过选择SV型三维振动筛，对原雾化铝粉筛分系统进行了技术改造。     

不同锰源合成尖晶石型LixMn2O4及其性能

以自制γ—MnO2(SPDM)和电解二氧化锰(EDM)为原料，采用流变相法合成了尖晶石型锂锰氧材料。应用XRD，SEM，TG和DSC等手段研究了原材料性质和配比等因素对合成尖晶石型锂锰氧的结构、粒径、比表面积以及充、放电性能的影响。结果表明，采用流变相法在700-760℃下，反应12h即可得到均相、无杂质、锰平均氧化价态接近3．5的LixMn2O4正极材料；以SPDM为锰源较EMD为锰源在相同条件下合成的尖晶石材料的首次充、放电容量更高，比表面积更大，粒度更小；当原材料中n(Li)／n(Mn)在一定范围内变化时，合成的锂锰氧的晶格常数随材料中锂与锰摩尔比的增大而减小。     

长龄期外掺氧化镁混凝土自生体积变形分析

为进一步促进外掺MgO混凝土的研究与应用,分析了是否使用湿筛方法筛除粒径大于40mm粗骨料对龄期长达1400d的标准尺寸和非标准尺寸的外掺MgO混凝土自生体积变形的影响。结果表明,在相同MgO掺量下,不管龄期长短,湿筛后混凝土试件的自生体积变形均大于未湿筛的混凝土,且湿筛后非标准尺寸混凝土试件的自生体积变形增量小于标准尺寸试件(标准尺寸试件增大15×10-6左右,非标准尺寸试件增大12×10-6左右);不管试件尺寸标准与否,湿筛与未湿筛混凝土试件的自生体积变形差值相对稳定,随龄期的波动不大,尤其是3年以上龄期的波动更小。     

一种改进的锂离子电池剩余寿命预测算法

锂离子电池故障往往会使系统性能下降甚至瘫痪,故障部件剩余寿命的精确估计对整个系统的寿命预测和健康管理至关重要。粒子滤波是一种有效的序列信号处理方法,然而应用于锂离子电池剩余寿命预测准确性并不高。根据锂离子电池电学特性,提出一种改进的粒子滤波算法,基于锂离子电池容量退化指数模型,结合训练数据对锂离子电池剩余寿命进行预测。仿真及实验结果表明,改进的粒子滤波算法对锂离子电池剩余寿命预测误差小于5%。