FSEC方程式赛车电池充放电特性研究

为了满足全国电动方程式赛车(FSEC)对电池的性能要求,模拟比赛时对耐久性能、弯道性能和加速性能的工况要求,对NCM三元锂离子电池在不同的充放电工况下的特性进行研究与评价.对比该电池在不同倍率下的放电特性,以及不同倍率放电时内阻的变化情况.结果表明:FSEC方程式赛车采用NCM三元锂离子电池,充电时内阻小温升可控,但在弯道性能和加速性能工况下放电时,必须要做好散热设计才能满足比赛的要求.     

LiNi0.5Mn1.5O4-Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合正极材料的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备尖晶石型高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO),并利用高速球磨和高温煅烧的方法制备复合材料LiNi0.5Mn1.5O4-Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3。分别采用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对其物相、形貌进行表征,采用循环伏安(CV)、交流阻抗和充放电测试对电化学性能测试分析。结果表明:LNMO-LATP复合材料具有比LNMO更稳定的循环性能和更好的倍率性能,室温下在0.05C放电时,LNMO包覆20%(wt,质量分数,下同)LATP、LNMO包覆40%LATP和LNMO的首次放电容量分别为120mAh/g、78mAh/g和100mAh/g。LNMO包覆20%LATP显示出更好的倍率性能。     

基于第一性原理的石榴石型Li7La3Zr2O12 固态电解质的设计与合成

基于密度泛函理论（DFT）的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）固体电解质材料的能带结构,晶格参数,态密度和成键特性。基于理论计算结果,通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方相的离子电导率的原因。基于LLZO的第一性原理计算,设计了2种晶体结构的LLZO材料,并通过高温固相法制备并分析了不同烧结时间的LLZO颗粒的性能。探索了合成工艺参数对Li₇La₃Zr₂O₁₂性能的影响。立方晶Li₇La₃Zr₂O₁₂（C-LLZO）的平均晶格大小为a=b=c=1.302 246 nm,而四方Li₇La₃Zr₂O₁₂（T-LLZO）的平均晶格大小为a=b=1.313 064 nm,c=1.266 024 nm。在1000 ℃下烧结12 h的C-LLZO为纯立方相,在室温（25 ℃）下最大离子电导率为9.8×10^-5 S·cm^-1。T-LLZO在室温（25 ℃）下的离子电导率为5.96×10^-8 S·cm^-1,在800 ℃下烧结6 h具有纯的四方相结构,与计算结果基本吻合。     

动力电池石榴石型结构Li_7La_3Zr_2O_(12)电解质的研究现状

固态电解质对固态电池的发展有着关键的作用,石榴石型结构的Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质由于它明显的优点,被认为是目前最有前景的固态电解质材料。阐述了Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质的制备方法和反应机理,对Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质通过改性来提高离子电导率的研究现状进行了概述。     

高温固相法制备固态电解质材料锆酸镧锂的性能研究

高安全性的固态锂离子电池是目前研究的热点之一,固态电解质是实现固态全电池的关键.采用高温固相法制备固态电解质锆酸镧锂(LLZO),通过XRD、SEM测试其物相和形貌特征;然后用静压法制备电解质片,再用交流阻抗法测试其离子电导率.结果表明:所制备的LLZO材料衍射峰尖锐,材料结晶度良好,为立方石榴石结构,微观尺度下材料颗粒清晰,呈球棒状,孔隙均匀,致密度较好;经过交流阻抗分析,950℃时制备的样品离子电导率相对较高,为1.94×10~(-6)S/cm.     

PEO基复合固态电解质的制备及性能研究

高安全性的固态锂离子电池是目前研究的热点之一,固态电解质是实现固态全电池的关键。本文采用两段式高温烧结法制备NASICON结构的Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)固态电解质填料,采用溶胶-凝胶浇注法制备PEO基复合固态电解质膜,通过XRD、SEM测试其物相和形貌特征,通过线性扫描伏安法、电导率测定、循环伏安法等测试其电化学性能。结果表明,制备的LAGP峰型明显,基本无杂峰出现,说明样品纯度较高。微观形貌(SEM)中可见LAGP粉末镶嵌在PEO膜中形成复合固态电解质膜,表明用溶胶-凝胶浇注法制备的PEO基固态电解质膜既具有有机聚合物PEO柔软、贴合性好的特性,同时也有无机陶瓷粉末LAGP较高电导率的性能。当LAGP占有机物PEO和LAGP总量的60%时,电导率最高,达到2.16×10-4S·cm-1,PEO基固态电解质膜具有0.5～8 V的电化学窗口。     

LiMn_2O_4与Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3/Li_7La_3Zr_2O_(12)的复合正极材料制备及性能研究

正极材料在锂离子电池服役过程中的电化学稳定性是目前研究的热点之一,研究锰酸锂复合正极材料,探索改善正极材料电化学稳定性的工艺与方法。采用高温固相法制备LiMn_2O_4和NISICON结构的Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3、石榴石结构的Li_7La_3Zr_2O_(12),将LiMn_2O_4和Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3/Li_7La_3Zr_2O_(12)以9∶1的比例混合制备复合正极材料。利用X射线衍射仪分析其物理性能,组装成扣式电池,通过恒流充放电测试、循环伏安测试、阻抗测试等进行电化学性能分析。结果表明,LiMn_2O_4/Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3复合正极材料和LiMn_2O_4/Li_7La_3Zr_2O_(12)复合正极材料依然为尖晶石结构,材料结晶度良好。其中,LiMn_2O_4/Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3复合正极材料衍射峰相对尖锐,峰强较大。充放电测试表明,LiMn_2O_4/Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3复合正极材料的放电比容量比LiMn_2O_4/Li_7La_3Zr_2O_(12)复合正极材料的放电比容量高,化学反应的可逆性更佳。所以,LiMn_2O_4/Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3复合正极材料的性能优于LiMn_2O_4/Li_7La_3Zr_2O_(12)复合正极材料。