锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备与改性研究

锂离子电池从上个世纪末期开始得到快速的发展,技术改革突飞猛进。但是目前几种常用的锂离子电池的正极材料,都不同程度地存在一些弊端,而这些弊端正越来越制约锂离子电池的发展,不能满足实际生产中供电的需要。本文对锂离子电池的新型正极材料Li Fe PO_4的具体制备与改性问题进行了一些探讨,希望能够对相关人士有所帮助。     

熔融法合成层状锰酸锂及改性研究

采用熔融法合成了锂离子电池正极材料层状锰酸锂(m-LiMnO2),并对其进行了Cr3 的掺杂改性,优化了层状LiMnO2的合成路径及制备条件.采用X射线衍射(XRD)和元素分析对所得试样的结构进行了分析和表征.电化学性能测试结果表明层状LiMnO2具有较高的首次放电比容量(137 mA.h/g),但循环过程中容量衰减较快.m-LiMnO2掺入Cr3 后,循环性能显著提高,循环40次后仍有132 mA.h/g,说明掺杂后结构稳定性增强.     

共沉淀法制备LiMn_(2-x)Co_xO_4正极材料及其电化学性能(英文)

以Li2CO3、Mn(Ac)2.4 H2O和Co(Ac)2.4 H2O为原料,通过简单的共沉淀法制备锂离子电池正极材料Li Mn2-xCoxO4(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5),并用X-射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)以及电化学测试方法,研究Co掺杂量对Li Mn2-xCoxO4(x=0~0.5)正极材料的物理性能和电化学性能的影响.结果表明,在所有的Li Mn2-xCoxO4(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品中,Li Mn1.9Co0.1O4具有最高的容量和最好的循环性能,0.5 C倍率的放电容量高达121.4 mAh.g-1,循环30次后容量仍保持119 mAh.g-1.     

三元材料重要改性方法专利分析

锂离子电池主要有四大材料构成,其中,正极材料是四大材料中的核心材料,本文从专利角度分析了正极材料的发展现状,重点分析了正极材料中三元材料重要改性方法的专利技术路线,经过分析发现掺杂和包覆是最常规且发展迅速的重要改性手段;进一步针对掺杂和包覆分析了申请量逐年分布情况,从申请量上发现近些年掺杂改性的申请量一直高于包覆改性的申请量,三元正极材料的改性研究主要集中在掺杂改性技术上;并以Li[Ni,Co,Mn]O_2(NCM)为例探讨了三元材料中Ni、Co、Mn三种元素比例分布对三元材料性能的影响。     

锂离子电池Si-Ni负极材料的制备研究

锂离子电池的制备中,材料的选择是非常重要的,好的材料可以让锂离子电池的性能大大提升。本文对锂离子电池SiNi负极材料的制备进行了一些研究探讨,为相关人员提供一些参考思路。     

大容量锰酸锂动力电池的研制

用尖晶石型LiMn2O4材料做正极活性物质,石墨做负极材料,成功研制额定容量为20 Ah 的4860110型锂离子动力电池.重点讨论了大容量动力型20 Ah锂离子电池的产品设计、质量监控、制造工艺过程和性能检测.特别是研究了电池的功率特性及储存性能.试验表明,大容量4860110型电池1.5 C倍率的放电比功率达140 W/kg,比能量达91.5 Wh/kg,以0.3 C(6 A)循环180次后容量保持率约为91.6%.     

CuSn合金电池负极材料专利技术综述

负极材料是提高锂离子电池比容量的关键材料之一。本文以CuSn合金为例,综述了锂离子电池负极材料的专利研究发展现状,针对CuSn合金的结构及组分改性进行了梳理,为锂离子电池负极材料的改进提供了研究基础。     

不同碳源对制备LiFePO4/C复合材料性能的影响

研究了PVB、β-环糊精为碳源,对制备的LiFePO4为锂离子电池正极材料时的性能的影响.结果表明:PVB、β-环糊精对LiFePO4的晶体结构没有影响,PVB为碳源制备的LiFePO4的颗粒粒径要比β-环糊精的小,导电性能、大电流充放电性能和循环性能更好.     

碳包覆对Li/CuV2O6电池性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料CuV2O6,XRD衍射证明制备的材料无杂质且结晶度良好.通过球磨技术在制备的CuV2O6表面包覆乙炔黑,用XRD、SEM对包覆前后CuV2O6材料的结构和表面形貌进行对比,应用循环伏安、交流阻抗及恒电流充放电技术研究了包覆前后材料电化学性能.结果发现,包覆在CuV2O6表面的乙炔黑疏松多孔,具有较强的吸附电解液的能力,可以显著降低电极的表面阻抗和电化学阻抗,减少电极的极化并提高电池的放电电压和放电比容量,对于提高电池的循环稳定性也具有重要的作用.     

锂离子电池SEI成膜添加剂的研究

开发高效优质的固体电解质界面（SEI）成膜添加剂是提高锂离子电池性能的一种经济而有效的途径.本文从SEI成膜添加剂成膜机理的角度,分析和评价了已有的还原型添加剂、反应型添加剂及修饰型添加剂的作用效果;综述了理论计算在锂离子电池SEI成膜添加剂研究中的应用,并提出了＂理论设计、材料合成、性能评估＂三个研究环节无缝连接锂离子电池中SEI成膜添加剂创新研发的新思路.     

非金属正极活性材料在锂二次电池中的应用

与商用的锂二次电池正极材料相比,非金属活性物质因具有较高的理论比容量和制备成本低等优点,成为锂二次电池正极材料的研究热点。本文介绍了硫、卤素、磷作为正极活性物质的制备工艺,并重点分析了它们的电化学特性。     

Al掺杂LiNi1-xAlxO2(x＝0～1.0)固溶体制备条件的研究

LiNi1-xAlxO2是一种新型的锂离了二次电池的正极材料，但材料的形成焓为正，易分解，很难得到高Al固溶量的固溶体材料，我们通过分别研究了LiNiO2和α－LiAoO2的制备条件结构的影响，总结出一种新的制备方法，成功地合成出Al连续固溶的LiNi1-xAlxO2(x=0-1.0)固溶体，烧结实验表明，固溶体合成需要在氧气氛中进行，Al掺杂使材料形成温度降低，在空气气氛中合成，低Al固溶量材料的结构不稳定，结构中易产生锂缺位，Al掺杂对结构中的锂缺位可以起到一定的抑制作用，降低材料在合成过程中对氧气的依赖程度，X射线衍射结果表明，各样品均具有α－NaFeO2型单相结构，随着Al固容量x的增加，材料的结构因子和结构参数发生有规律变化。     

锂电池磷酸铁锂和三元正极材料专利分析

专利分析是指对来自专利说明书、专利公报中大量的、个别的专利信息进行加工及组合,利用统计方法或技术手段使这些信息具有纵览全局及预测的功能,并且通过分析将原始的专利信息上升为企业经营活动中有价值的情报。锂电池磷酸铁锂和三元正极材料是锂离子电池行业关注的重点领域,通过对其专利分析得出本领域的专利权人技术的优、劣势能更好地服务于研发和销售。     

压力不均对锂离子电池电芯循环性能的影响研究

锂离子电池在组装及试验过程中经常要对电芯施加压力,以延长电池循环寿命,但不均衡压力会对电池循环寿命产生负面影响为了探究不均匀加压对锂离子电池电芯性能的影响,该文设计了一套夹板装置,通过控制电芯的摆放方式模拟均匀和非均匀加压场景循环性能测试结果表明,不均匀加压会降低电芯的循环稳定性;通过解剖电芯,解释了电芯失效的基本原理,即负极析锂该文研究了锂离子电芯在受到外界不均衡压力的情况下,电池失效的基本原理,为锂离子电池生产组装及测试提出了改进方向     

锂离子动力电池泄压阀设计及测试

锂离子电池在使用时,电池内部难免会产生气体,导致电池内部压力增大,其后果使电池壳体鼓胀、漏液甚至爆炸等严重问题。所以,电池内部一旦产生气体就必须立刻排出。因此,锂离子电池在制造过程中均需要安装泄压阀以排出内部过高的压力。基于此,通过对不同结构安全阀进行一系列的测试,分析对比出具有微孔片和橡胶帽密封结构的安全阀性能更加可靠。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4改性的研究进展

LiFePO4是一种具有良好应用前景的锂离子正极材料,它价格低廉、对环境友好,被称为是21世纪最有前途的正极材料。本文介绍了LiFePO4的结构、充放电机理以及国内外对磷酸铁锂材料改性研究的最近进展,并预测今后的发展方向。     

从专利角度分析钠离子电池的产业态势

【目的】钠离子电池在不断的优化调控中，逐步向实际应用靠拢，本研究旨为相关企业的专利战略布局提供技术指引。【方法】从专利角度对钠离子电池的产业态势，综合专利数量、研发团队类型、关键技术点等方面进行分析。【结果】钠电池的正极、负极、电解液为重点产业环节，其中，正极材料的研究团队相对较多，且层状氧化物正极材料的优化备受关注，主要申请人为中南大学、复旦大学及江苏正力新能电池技术有限公司等；负极材料目前较多采用硬碳，申请人主要集中在陕西科技大学、中南大学及华南理工大学等大专院校，相关企业申请量较少；电解液材料中，NaPF6较为常用。【结论】钠离子电池因其性能优势和成本优势备受关注，在锂资源供应紧张的情况下，钠离子电池发展迅速。     

前沿

<正>我国研制出全球首款超大容量圆柱形锂离子电池近日,由天津大学和北京天路能源有限公司合作研发的全球首款圆柱形单体400Ah锂离子电池通过科技成果鉴定。鉴定专家认为,此项研究成果解决了圆柱形动力锂离子电池在正负极材料匹配     

Ti_xO_y-Ti_3C_2隔膜改性材料在锂硫电池中的应用

利用一种Ti_xO_y-Ti_3C_2异质结构材料对电池隔膜进行改性,以有效地控制锂硫电池中存在的穿梭效应,并提高作为正极活性物质硫的利用率.利用简单的涂覆法将Ti_xO_y-Ti_3C_2修饰在PP隔膜表面,制备成复合隔膜.采用结构表征及电池性能测试对其进行研究.结果表明,相比较于常用的氧化石墨烯修饰的隔膜,经过Ti_xO_y-Ti_3C_2改性后的隔膜材料化学稳定性能显著,同时更能有效遏制穿梭效应.     

具有高温稳定性的固态TiO2/P(VDF-HFP)纳米复合聚合物电解质的研究

以室温离子液体N-甲基-N'-乙基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)为溶剂,钛酸丁酯原位水解合成TiO2纳米粒子复合聚合物基体,制备固态纳米复合聚合物电解质.热失重测试结果表明该纳米复合聚合物电解质的初始分解温度超过了300 ℃,具有较好的高温稳定性能.当纳米复合聚合物电解质中含有3%质量分数的TiO2纳米粒子时,聚合物电解质的室温离子电导率达到4.1 × 10-3 S/cm,有望在超级电容器或动力锂离子电池中得以应用.