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采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li1-xNaxNi1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x>0.3时,样品中会出现NaNi1/3Co1/3Mn1/3O2的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。 相似文献
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Shilei Ding Zelong Jiang Jing Gu Hongliang Zhang Jiajia Cai Dongdong Wang 《Frontiers of Chemical Science and Engineering》2021,15(1):148-155
In this paper,two carbon-coated lithium titanate(LTO-C1 and LTO-C2)composites were synthesized using the ball-milling-assisted calcination method with different carbon precursor addition processes.The physical and electrochemical properties of the as-synthesized negative electrode materials were characterized to investigate the effects of two carbon-coated LTO synthesis processes on the electrochemical performance of LTO.The results show that the LTO-C2 synthesized by using Li2CO3 and TiO2 as the raw materials and sucrose as the carbon source in a one-pot method has less polarization during lithium insertion and extraction,minimal charge transfer impedance value and the best electrochemical performance among all samples.At the current density of 300 mA·h·g-1,the LTO-C2 composite delivers a charge capacity of 126.9 mA·h·g-1,and the reversible capacity after 300 cycles exceeds 121.3 mA·h·g-1 in the voltage range of 1.0–3.0 V.Furthermore,the electrochemical impedance spectra show that LTO-C2 has higher electronic conductivity and lithium diffusion coefficient,which indicates the advantages in electrode kinetics over LTO and LTO-C1.The results clarify the best electrochemical properties of the carbon-coated LTO-C2 composite prepared by the one-pot method. 相似文献
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利用二硫化钼和葡萄糖为原料,采用一锅乙醇/水复合溶剂热-后热处理法制备了绣球花状结构MoS2/C复合材料。考查了乙醇/水复合溶剂的合理组成和MoS2/C复合材料中碳的合理含量,分别采用SEM和TEM表征了MoS2/C材料的形貌结构,通过TGA测试和计算了材料中的碳含量。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试了MoS2/C复合电极的电化学性能。结果表明,MoS2/C复合材料拥有多级花球状结构,缓解了MoS2的团聚,使电极材料的利用率和电化学稳定性显著提高。当V(乙醇):V(水)为1:2,碳含量为50%时,MoS2/C复合电极在200 mA·g-1的电流密度下,充放电循环100次后,可逆容量达到762 mA·h·g-1。 相似文献
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Muhammad Khurram Tufail Niaz Ahmad Le Yang Lei Zhou Muhammad Adnan Naseer Renjie Chen Wen Yang 《中国化学工程学报》2021,39(11):16-36
The development of an inorganic electrochemical stable solid-state electrolyte is essentially responsible for future state-of-the-art all-solid-state lithium batteries (ASSLBs). Because of their advantages in safety, working temperature, high energy density, and packaging, ASSLBs can develop an ideal energy storage system for modern electric vehicles (EVs). A solid electrolyte (SE) model must have an economical synthesis approach, exhibit electrochemical and chemical stability, high ionic conductivity, and low interfacial resistance. Owing to its highest conductivity of 17 mS·cm-1, and deformability, the sulfide-based Li7P3S11 solid electrolyte is a promising contender for the high-performance bulk type of ASSLBs. Herein, we present a current glimpse of the progress of synthetic procedures, structural aspects, and ionic conductivity improvement strategies. Structural elucidation and mechanistic approaches have been extensively discussed by using various characterization techniques. The chemical stability of Li7P3S11 could be enhanced via oxide doping, and hard and soft acid/base (HSAB) concepts are also discussed. The issues to be undertaken for designing the ideal solid electrolytes, interfacial challenges, and high energy density have been discoursed. This review aims to provide a bird's eye view of the recent development of Li7P3S11-based solid-state electrolyte applications and explore the strategies for designing new solid electrolytes with a target-oriented approach to enhance the efficiency of high energy density all-solid-state lithium batteries. 相似文献
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随着电化学储能技术在电力系统中的广泛应用,电化学储能技术的安全性越来越受到重视。文中以储能用磷酸铁锂电池模组(8.8 kW·h, 25.6 V,344 A·h)为研究对象,进行3次不同倍率(0.4C,0.5C,1C)的恒流过充试验,研究其在不同充电倍率条件下的过充热失控特性,并辅以starccm+软件进行热场仿真计算。结果表明,电池模组在额定充电倍率0.5C(172 A)和1C(344 A)下持续过充会发生起火,起火时间随着充电倍率增加而减少;充电倍率对磷酸铁锂电池模组过充行为特性影响较大,随着充电倍率的增加,热失控最高温度和峰值电压升高,过充测试时间随着充电倍率的升高而降低;不同充电倍率条件下,电池安全阀首次打开时的电压均为1.7倍额定电压,可以进一步研究以作为电池热失控预警参数。文中研究成果可为规模化储能用磷酸铁锂电池的安全性研究和电池管理系统(BMS)对过充故障的安全管理提供参考。 相似文献
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Zhiwen Lei Qi Qiu Jinlai Shen Xiaohu Ao Bingqi Zhang Yuanfa Guo Jun Wang Yonghong Deng Chaoyang Wang 《大分子材料与工程》2021,306(10):2100336
Solid polymer electrolyte with good thermal stability and flexibility is an excellent candidate for solid-state lithium metal batteries, while its low ionic conductivity caused by high crystallinity limits its application at ambient temperature. Here a metal organic framework (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8) composited comb-like methoxy poly(ethylene glycol) acrylate polymer electrolyte (MCPE) with high ionic conductivity (9.96 × 10−5 S cm−1 at 30 °C) is prepared by an in situ UV polymerization method. The as-prepared MCPE exhibits improved mechanical property due to the introduction of porous ZIF-8 nanofillers, which is beneficial to suppress the growth of lithium dendrites. Consequently, the LiFePO4||MCPE||Li cells show a high capacity of 116 mAh g−1 at 30 °C and 0.5 C, and maintain 89.4% of initial capacity after 150 cycles with the average Coulombic efficiency of 99.9%. These results demonstrate that the MCPE shows great potential in solid-state lithium metal batteries near room temperature. 相似文献
39.
高镍三元正极材料表面形成的碱性物质容易导致电池容量衰减加快、寿命缩短,因而调控三元材料表面碱性物质对于提高锂离子二次电池的功能和安全性至关重要。综述了高镍锂离子电池三元正极材料表面碱性物质的形成机理及处理手段,从不同角度阐述了环境中的水、二氧化碳对表面碱性物质形成的影响。探讨了表面碱性物质形成过程中,由于锂离子和过渡金属的迁移与固化引发的表面结构的相变现象,造成了三元正极材料的加工储存性能的恶化。还对降碱工艺中的洗涤、干燥、低温烧结等过程进行了重点说明,阐述了洗涤工艺对三元材料表面碱性物质降低及对材料性质的影响,指出需选择合适的洗涤、干燥条件,减小材料表面发生的变异。最后结合目前降碱工艺对后续研究方向提出了建议。 相似文献
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碳酸锂溶解度在工业结晶生产中是十分重要的基础数据。采用浸入式红外探头和拉曼探头在线监测溶液体系中CO32-和碳酸锂的特征峰峰强的变化,依据Lambert-Beer定律得出溶液体系中实时在线测定碳酸锂的溶解度。通过在线测定,测得碳酸锂在氯化钠-氯化钾溶液(cNaCl=0.446 6 mol/L,cKCl=0.015 8 mol/L)中的溶解度高于在水中的溶解度值。实验测试出的水中碳酸锂的溶解度数据还能与Van′t Hoff方程较好地关联,进一步测算碳酸锂在其他温度下水中的溶解度值。此外,该方法测定的碳酸锂在水中的溶解度数据比文献值中采用重量分析法测试出的溶解度数据偏小,是因为测试装置不同造成的。 相似文献