Li／Li2S—GeS2—LiI／FeS2（或TiS2）全固态电池

玻璃导电材料的重要应用之一是作为全固态电池的电解质。现以Li_2S—GeS_2—LiI系统玻璃为例,介绍全固态电池的制造工艺,并对制备的阳极为Li而阴极分别为FeS_2和TiS_2的几块原电池进行测试,从中得出电池的电流——电压特性曲线和放电曲线,最后又根据所得结果作了些初步讨论。     

高功率Li/FeS2电池的研制

随着信息技术的快速发展,用电器对电池的需求也日益增长,尤其是对高能量高功率电池的需求,而普通碱性电池显然无法满足这种要求.本文作者在国内率先成功研制了采用改性FeS2作为正极材料的AA型高能量高功率Li/FeS2电池.天然FeS2经过研磨、焙烧和酸洗,可最终制得改性FeS2.讨论了天然及改性FeS2的化学成分、物理性质和结构特征,并分别测试了二者组装成锂电池的放电容量.研究结果发现:FeS2的纯度、颗粒大小是影响Li/FeS2电池电化学性能的重要因素.在此基础上,对比了AA型Li/FeS2电池与同型号碱性电池的放电性能.Li/FeS2电池的整个制备过程完全满足环保的要求.研究表明:Li/FeS2电池是一种绿色、高功率的新型能源,具有广泛的应用前景.     

硅钨杂多酸锂作为聚并苯/锂二次电池的新型电解质研究

用聚并苯作正极活性材料,金属锂作负极,以硅钨杂多酸锂Li4SiW12O40代替高氯酸锂作电解质,制成了聚并苯/锂（PAS/Li）二次电池,对该二次电池的性能及影响因素尤其是Li4SiW12O40对电池容量、循环性能和自放电性质进行了系统研究.结果表明:与高氯酸理作电解质的PAS/Li二次电池相比,采用该新型电解质的二次电池不仅克服了高氯酸钾易吸水、易爆炸的不利因素,而且还具有较大的比容量和较小的自放电,循环性也很好,是一种新型、优秀的PAS/Li二次电池的电解质.     

金属酯基锌卟啉的合成及其对Li/SOCl_2电池的影响

锂/亚硫酰氯电池(Li/SOCl_2)是目前实际应用电池中比能量最高的一次电池,但其"安全性"和"电压滞后性"问题亟待解决,研究表明通过加入卟啉化合物的电解液能增强Li/SOCl_2电池的放电电压和电池容量,因此,本文设计合成了一种酯基金属锌卟啉ZnPp[Zn(II)5-[4-(丙二酸二乙酯)-苯氧基)乙氧基]苯基-10,15,20-三苯基卟啉],对所合成的化合物进行了元素分析及FT-IR、UV-vis、MS表征和分析。通过将其作为电解液加入到Li/SOCl_2电池中,结果表明:与空白电池相比,在25℃下100.6Ω恒阻放电到2.00 V,放电时间延长了563 s,电池容量提高了39.27%;本文提出了单核金属卟啉的"双活性点模型"的催化机理。     

锂电池正极材料CuFeS_2的电化学性能研究

利用溶剂热法合成了纯净的CuFeS2粉体,并将其作为锂电池正极材料进行测试.试验结果表明,CuFeS2具有很高的室温一次放电容量,在14mA/g电流密度下,Li/CuFeS2电池的首次放电容量为1 100mAh/g,在-20℃,其放电容量仍可达到400mAh/g以上.Li/CuFeS2电池具有2个放电平台,而每个放电平台对应不同的电极反应.     

锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的改性

采用高温固相反应法在氩气气氛下合成锂离子电池正极材料Li2FeSiO4、Li2FeSiO4/C和Li2Fe0.9Mn0.1SiO4/C,并采用X线衍射、扫描电镜和电化学方法研究材料的结构与性能.研究结果表明:改性后的Li2FeSiO4/C和Li2Fe0.9Mn0.1SiO4/C材料与Li2FeSiO4具有相同的晶体结构,锰离子掺杂和表面碳包覆有效地提高了材料的比容量和循环性能.以C/16倍率充放电,Li2FeSiO4/C的首次放电容量为112mA·h/g,Li2Fe0.9Mn0.1SiO4/C材料首次放电容量达122 mA·h/g,充放电循环30次后容量衰减仅为9％.     

正极材料Li[Ni_(1/3)Li_(1/9)Mn_(5/9)]O_2的结构和充放电过程研究

应用X射线衍射,选区电子衍射和同步X射线衍射等方法,对锂离子电池正极材料Li[Ni1/3Li1/9Mn5/9]O2的结构和充放电行为进行了研究.结果表明Li[Ni1/3Li1/9Mn5/9]O2可标定为单相α-NaFeO2,并具有3ahex.×3ahex.×3chex.超结构特征.电池充电时,伴随锂离子的脱出,相邻氧原子层间的静电斥力逐渐增大,当电压为3.8V时应力达到最大.接近4.6V时,晶胞常数c急剧下降,绝大多数Li 从材料的锂层拔出,Ni2 发生氧化.4.6～4.8V之间c增大,a变化很小,说明过渡金属层中的Li 拔出,而过渡金属离子的氧化状态未改变.     

Li／TiS2入嵌的物理过程及贮能计算

对Li离子入嵌TiS_2的物理机理从量子理论与化学键原理作了初步分析,同时还对Li/TiS_2电池的贮能密度进行了估算,其结果与实验数据相符。     

锂电池Li/ICl_3—非水体系的研究

本非水电池体系由Li阳极,多孔石墨电极和电解质溶液组成。电解质溶液是由有机溶剂和溶解在溶剂中的活性物质(ICl_3)及支持电解质构成。该电池体系,有较高的开路电压和工作电压,放电性能良好,与Li/Cl_2电池体系比较具有更方便的实用性。     

基于尖晶石正极材料的柔性锂离子电池的制备和测试

发展了一种新颖、简单且普适性很强的制备柔性无支撑的电极薄膜方法,并成功地组装和测试了LiMn2O4/Li4Ti5O12,LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12以及LiNi0.5Mn1.5O4/石墨3种全电池.以这种方法制备的锂离子电池具有能量密度高的特点,在某些特定的领域具有潜在的应用前景.此外,这种技术还有可能应用于锂离子电池的原位光谱分析.     

高功率Li／FeS2电池的研制

随着信息技术的快速发展，用电器对电池的需求也日益增长，尤其是对高能量高功率电池的需求，而普通碱性电池显然无法满足这种要求。本文作者在国内率先成功研制了采用改性FeS2作为正极材料的AA型高能量高功率Li／FeS2电池。天然FeS2经过研磨、焙烧和酸洗，可最终制得改性FeS2。讨论了天然及改性FeS2的化学成分、物理性质和结构特征，并分别测试了二者组装成锂电池的放电容量。研究结果发现：FeS2的纯度、颗粒大小是影响Li／FeS2电池电化学性能的重要因素。在此基础上，对比了AA型Li／FeS2电池与同型号碱性电池的放电性能。Li／FeS2电池的整个制备过程完全满足环保的要求。研究表明：Li／FeS2电池是一种绿色、高功率的新型能源，具有广泛的应用前景。     

锂离子电池负极材料Li4 Ti5 O12的制备

以Li2CO3和TiO2为原料,采用固相法合成尖晶石结构Li4Ti5O12.用XRD、SEM对合成的Li4Ti5O12进行了表征.用恒流电池测试仪,对Li4Ti5O12的循环性能进行了测试分析.结果表明:以Li2CO3为原料过量质量分数3%,800 ℃恒温16 h合成的Li4Ti5O12, 在电流密度0.13 mA/cm2时,首次充电容量达到166 mAh/g, 20次循环后容量保持在164 mAh/g,容量保持率为98.8%.     

2-氯苯甲醚作锂电池防过充电添加剂研究

研究了2-氯苯甲醚的电化学稳定性及对锂离子电池容量发挥、循环性能和安全性能的影响. 2-氯苯甲醚在4.47 V(vs. Li/Li+)处发生氧化反应;添加量为质量分数5%时,以3 C电流充电至10 V,电池安全性很好,且对电池的首次放电容量和循环性能影响很小.     

微波合成锂离子电池正极材料LiCoO_2

用微波合成了锂离子电池正极材料LiCoO2,采用XRD、SEM和DC 5C电池测试仪研究了LiCoO2的结构、形貌和电化学性能·研究结果表明,在900W的功率和2 45GHz的频率下,反应10min即可得到纯度高、具有层状结构的LiCoO2电池材料,XRD谱线与标准层状LiCoO2材料基本一致,充放电的实验结果显示:放电容量可达140mAh/g,放电平台和充放电时间均显示出微波合成的LiCoO2具有较好的电化学活性·实验考查了Li/Co摩尔比对产品结构的影响,研究结果证明Li/Co比为1.05∶1时,得到的LiCoO2与标准样符合得更好·     

A ternary FeS_2/Fe_7S_8@nitrogen-sulfur co-doping reduced graphene oxide hybrid towards superior-performance lithium storage

Iron sulfides are promising anode materials for lithium ion batteries(LIBs) owe to their high theoretical capacity and low cost. However, unsatisfactory electronic conductivity, dissolution of polysulfides, and severe agglomeration during the cycling process limit their applications. To solve these issues, a ternary FeS_2/Fe_7S_8@nitrogensulfur co-doping reduced graphene oxide hybrid(FeS_2/Fe_7S_8@NSG) was designed and synthesized through a facile hydrolysis-sulfurization strategy, in which the FeS_2/Fe_7S_8 could be well distributed upon the NSG. The NSG was believed to buffer the volume change and augment the electronic conductivity of the electrode, and the nanodimensional FeS_2/Fe_7S_8 particles with a diameter of 50–100 nm could shorten the ion-diffusion paths during the lithiation/delithiation process. Benefiting from synergistic contributions from nano-dimensional FeS_2/Fe_7S_8 and flexible NSG, the FeS_2/Fe_7S_8@NSG hybrid displayed a high initial capacity of ～1068 m Ah g~(-1) at 200 mA g~(-1),good cycling stability(～898 mAh g~(-1) at 500 mA g~(-1) after 200 cycles) and high-rate performance. Further kinetic analysis corroborated that the introduction of NSG boosted the capacitive behavior. Above results indicate the potential applications of FeS_2/Fe_7S_8@NSG hybrid in LIBs with low-cost and high energy density.     

Li/S电池电解质的研究进展与展望

综述了Li/S电池电解质的研究进展,并对发展前景做了展望.     

新型锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的研究进展

Li3V2(PO4)3是当今较新型的锂离子电池正极材料之一,其显著优点之一是在大容量动力锂离子电池研发方面拥有巨大的应用潜力.研究表明,Li3V2(PO4)3跟LiCoO2的放电平台和能量密度相同,但是其安全性以及热稳定性要远远优于LiCoO2,同样强于LiMn2O4和LiFePO4.较之LiFePO4,单斜晶系的Li3V2(PO4)3化合物拥有更高的Li+离子扩散系数以及更高的放电电压(3.6V、4.1V和4.6V)和能量密度(用碳包覆后为2 330 mWh/cm3).因此,对近十多年来单斜晶Li3V2(PO4)3的主要合成工艺,碳包覆及掺杂改性等方面的研究进行综述,并对单斜晶Li3V2(PO4)3正极材料的晶体结构、充放电机理、性能特点分别进行了介绍.     

磷酸钒锂材料及全钒锂离子电池性能研究

采用溶胶凝胶、喷雾干燥、碳热还原法合成了球形Li3V2 (PO4)3材料. 与金属锂配对组成半电池时,Li3V2 (PO4)3在4 V和2 V附近都有明显的充放电电压平台,分别对应于V4+/V3+和V3+/V2+电对. 同时以Li3V2 (PO4)3作为正负极材料,组装成2 V级全钒锂离子电池. 对该电池在1.5～3.0 V范围内进行充放电测试,结果表明,该全钒锂离子电池具有优良的电化学性能. 全钒锂离子电池可能成为磷酸钒锂材料应用的新领域.     

新型锂二次电池阴极材料Li(Al0.3Co0.)O 2的充放电特性

研究应用于锂二次电池阴极的新型高能量密度存贮材料 Li(Al_xCo_1-x)O₂的充放电特性， 并与相同 条件下制备的传统材料LiCoO₂进行对比. 结果表明， 700 ℃烧结的Li(Al _0.3Co_0.7)O₂有较好的 充放电平台， 电化学容量大于同样条件下制备的LiCoO₂.     

Li/MnO2电池电解液阻燃剂的研究

为了降低Li/MnO2电池电解液的可燃性、提高电池的使用安全性,本文研究了以DMMP(Dimethyl methylphosphonate,甲基膦酸二甲酯)和TCEP(Tri(2-chloroethyl)phosphate,磷酸三(2-氯乙基)酯)作为阻燃添加剂,LiClO4为电解质盐的新型电解液,分别比较了添加DMMP和TCEP对电解液阻燃性、电池交流阻抗和放电性能的影响.