钛酸锂电池防产气研究进展

钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))材料因其具有零应变、高电位等特性,是一种十分有潜力的锂离子电池负极材料。但是由于其作为锂电池负极材料时的产气问题,使得该材料在商业化应用时受到阻碍。本文简要介绍了该问题的产生原因并着重总结了目前对该问题的解决方法,从材料改性、新的电解液体系与电解液添加剂、化成等工艺优化等方面阐述了相关的研究进展,对几种方法进行了总结,最后提出该问题今后的研究重点。     

FePO4颗粒尺寸对LiFePO4/C复合材料性能的影响

以FePO4为铁源、Li2CO3为锂源、聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法合成了LiFePO4/C复合材料.研究了铁源FePO4 的颗粒尺寸对复合材料电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对合成产物的晶体结构、表面形貌进行了表征和研究,通过充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)对材料的电化学性能进行测试和分析.结果表明:FePO4颗粒的大小影响着合成产物颗粒的大小,从而影响了LiFePO4/C的充放电性能.     

铝阳极氧化膜耐电压机制研究

建立了(+)Al/Al2O3/电解液(-)系统耐电压模型。在该模型中,耐电压测试时施加于样品系统上的恒稳测试电流被分离成了介质层充电电流及缺陷漏电流两部分。使用该模型对恒稳电流下铝阳极氧化膜耐电压随时间的变化进行了模拟,模拟结果与实测值几乎完全重合,并准确预测出了铝阳极氧化膜升压时间及180s时的耐压值。另外,对铝阳极氧化膜耐电压曲线进行了初步解释。     

静电吸附法制备复合锰酸锂的研究

使用静电吸附法将氧化铝对进行包覆锰酸锂改性,形成壳核结构的复合锰酸锂材料。通过SEM扫描电镜及EDS表面能谱对材料表面分析,氧化铝在锰酸锂形成连续包覆层。将包覆后的锰酸锂材料制作成纽扣电池进行电性能测试,其首次充放电容量为113 mAh/g,比普通锰酸锂材料提高5%。     

正极材料对钛酸锂电池性能的影响

分别以LiMn₂O₄、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂和Li₄Ti₅O₁₂为正负极活性物质，制备钛酸锂软包电池。研究了两种正极材料对钛酸锂电池性能的影响，结果表明正极材料的工作电位对电池大倍率放电和充电的性能有较大影响，正极材料的表面包覆有利于抑制电解液在高温55℃的分解改善电池寿命。LiMn₂O₄/Li₄Ti₅O₁₂电池10 C放电容量达到了标称容量的95%;LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂/Li₄Ti₅O₁₂电池10 C充电恒流比达到了92%，其55℃、2 C循环1 200次后容量保持率在80.3%以上。