材料对锂离子电池热稳定性的影响

采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.     

首科集团营造良好孵化环境 促进锂离子电池正极材料钴酸锂产业发展

在家电产业和信息产业快速发展的带动下,我国已成为世界第二大锂离子电池生产国。专家预测,锂离子电池正极材料在我国蕴藏巨大的市场潜力。锂离子电池是第三代二次可充电绿色环保电池,广泛应用于小型便携式电器电源,如移动电话、笔记本电脑、照相机以及电动自行车、摩托车的电源。锂离子电池由正极、负极和电解液三部分组成。正极材料是直接影响锂离子电池整体性能的核心因素,主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。专家预计,钴酸锂将是未来5年锂离子电池最主要、使用最广泛的正极材料。     

氯代磷酸酯作为锂离子电池电解液阻燃添加剂的性能研究

为了提高锂离子电池电解液的热稳定性,使用氯代磷酸酯磷酸三（1-氯2-丙基）酯TCPP和磷酸三（2-氯乙基）酯TCEP作为锂离子电池电解液阻燃添加剂,研究其对锂离子电池电解液热稳定性和电化学性能的影响．循环性能测试、循环伏安法、交流阻抗等电化学分析表明：TCEP和TCPP与正极材料LiNi0.8Co0.2O2有很好的相容性,有良好的电化学稳定性;而对负极石墨材料则有一定的剥离现象发生．微量量热实验表明TCEP和TCPP的加入能提高电解液的热稳定性．     

首科集团营造良好孵化环境 促进锂离子电池正极材料钴酸锂产业发展

在家电产业和信息产业快速发展的带动下，我国已成为世界第二大锂离子电池生产国。专家预测，锂离子电池正极材料在我国蕴藏巨大的市场潜力。锂离子电池是第三代二次可充电绿色环保电池，广泛应用于小型便携式电器电源，如移动电话、笔记本电脑、照相机以及电动自行车、摩托车的电源。锂离子电池由正极、负极和电解液三部分组成。正极材料是直接影响锂离子电池整体性能的核心因素，主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。专家预计，钴酸锂将是未来5年锂离子电池最主要、使用最广泛的正极材料。     

锂离子电池简介

锂离子二次电池于20世纪90年代初由日本SONY公司率先研制成功并实现商品化。所谓锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。电池在充电时,Li 从正极中脱出,通过电解液和隔膜,嵌入到负极中。反之,电池放电时,Li 由负极中脱嵌,通过电解液和隔膜,重新嵌入到正极中。由于Li 在正负极中有相对固定的空间和位置,因此电池充放电反应的可逆性很好,从而保证了电池的长循环寿命和工作的安全性。锂离子电池具有以下特点:(1)工作电压高。锂离子电池的电压一般在3·6V,是镍镉、镍氢电池工作电压的3倍。(2)…     

锂离子电池研究现状

锂离子电池和传统的蓄电池比较起来,不但能量更高,放电能力更强,循环寿命更长,而且其储能效率能够超过90%,以上特点决定了锂离子电池在电动汽车、存储电源等方面极具发展前景。本文对对锂离子电池的正极材料、负极材料、电解液等方面的研究现状进行探讨。     

锂离子电池正极材料中磁性杂质颗粒与电池安全性能

文章讨论锂离子电池正极材料中磁性杂质颗粒与电池安全性能间的影响关系,分析了锂离子电池正极材料中磁性杂质颗粒对电池安全性能的影响因素,探讨了工业生产过程中正极材料内磁性杂质颗粒的引入途径与降低磁性颗粒的方法,并对目前正极材料中磁性杂质颗粒的检测方法进行总结与讨论。     

高镍正极-锂碳负极锂离子电池制备与性能研究

为提升锂离子电池能量密度、循环寿命、快充能力和安全性等方面性能,本文研究纳米级硅碳复合负极材料合成技术,以提高硅碳材料在电池充放电过程中的首次库伦效率、改善材料的循环稳定性、增强材料导电性,并解决硅碳材料易出现的体积膨胀技术难题.通过优化配方,得到与之匹配的高比容量镍钴铝正极材料和高电导电解液,获得具备长寿命(＞2 000次循环)的超高能量密度锂离子电池(能量密度＞350 Wh/kg),将硅碳负极材料的比容量提高至600 mAh/g以上;采用纳米技术和单分子层超薄修饰技术研发的纳米镍钴铝复合正极材料的比容量达到200 mAh/g以上;研究出匹配硅碳复合负极材料的宽温电解液配方,以保持离子的电导率和高稳定性,有效提高电池的电化学性能.对锂离子电池的结构设计、工艺控制以及极片制备技术进行进一步优化,以提升其能量密度、循环寿命和安全性,使其能够规模化地应用于动力及储能市场.     

一种新型锂离子二次电池用有机电解液的性能研究

为了提高锂离子二次电池的笔容量和循环寿命，研究者们越来越重视有机电解液的使用及选择。实验选择了EC和DMC二元体系．将其以不同体积配比用于锂离子二次扣式电池中（正极材料为LiCoO2．负极材料为CMS，电解质盐为LiPF6）以研究电解液的电化学性能。通过实验．发现此种电解液的最佳配比为EC：DMC=3：7（1mol／L LiPF6）．此种电解液大大提高了电池的循环性能。     

一种新型锂离子二次电池用有机电解液的性能研究

为了提高锂离子二次电池的笔容量和循环寿命,研究者们越来越重视有机电解液的使用及选择.实验选择了EC和DMC二元体系,将其以不同体积配比用于锂离子二次扣式电池中(正极材料为LiCoO2,负极材料为CMS,电解质盐为LiPF6)以研究电解液的电化学性能.通过实验,发现此种电解液的最佳配比为EC∶DMC=3∶7(1 mol/L LiPF6),此种电解液大大提高了电池的循环性能.     

单体锂离子电池充放电数值仿真与试验

基于锂离子电池生热模型和材料热物性参数,建立了锂离子电池充放电热行为热模型。进行了单体电池不同倍率放电及充放电循环下的瞬态热行为数值仿真。结合电池充放电过程温升曲线测试,验证了锂离子电池数值仿真模型。研究结果表明:单体电池最高温度位于正极柱,最低温度位于壳体顶部。随着电池放电倍率的增大,电池温度升高,单体温差增大。电池外壳材质对热模型传热效果具有一定的影响,锂离子电池电极连接部位温升显著。     

锂离子电池材料探析

锂离子电池是高效的能量转化和存储设备。锂离子电池材料对其性能有着直接的影响。现阶段,锂离子电池的正极材料主要有层状的钴酸锂（LiCoO2）,氧化镍锂（LiNiO2）,锰酸锂（LiMnO2）和磷酸铁钽（LiFePO4）等;负极材料主要有各种碳材料与一些非碳负极材料,如硅和钛酸锂（Li4Ti5O12）;电解液主要为非水系电解液;隔膜主要为聚烯烃隔膜。锂离子电池不同构成部分的材料,有着一定的发展．应用历程,对其进行探完,具有广泛的应用前景。     

有机弱酸添加剂稳定全钒液流电池正极电解液的微观机制

正极电解液是全钒氧化还原液流电池的重要组成部分,对电池性能有直接影响.随着温度升高,电解液中的五价钒离子以五氧化二钒形式生成沉淀,导致电池性能变差.使用少量添加剂可以提高正极电解液稳定性,但其微观机制尚未明确.使用密度泛函理论方法探讨了草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐等有机弱酸盐添加剂对正极电解液稳定性的影响,尝试从分子水平理解添加剂提高钒电池效率的微观机制.研究发现:草酸盐、醋酸盐和柠檬酸盐等添加剂可与电解液中的五价钒物种发生反应,其反应势垒低于形成五氧化二钒的势垒,减少了五氧化二钒的生成概率,从而提高了正极电解液的稳定性.     

全固态薄膜锂电池倍率性能

全固态薄膜锂电池具有固态电解质层薄、固固界面致密等特点,可作为微小型设备的储能元件。与传统锂离子电池相比,全固态薄膜锂电池内部不含液态电解液,反应与传质过程皆在固相中进行,导致全固态薄膜锂电池的倍率性能一般较差。为解决该问题,该文基于磁控溅射和真空蒸镀技术制备了正极为钴酸锂、固态电解质为锂磷氧氮(LiPON)、负极为金属锂(Li)的全固态薄膜锂电池。采用时频域配合和实验与仿真相结合的方法,系统解析了影响全电池倍率性能的关键因素。运用基于全电池倍率实验电压曲线的曲线平移分析方法及基于一维阻抗模型和阻抗谱的动力学参数辨识方法,分析了电池内部不同部件、不同物理过程对电池倍率性能的影响,结合一维时域模型仿真结果得出如下结论：电池中影响大倍率下放电总容量的主要限制因素为正极材料中的锂离子扩散过程,放电末期正极扩散系数低是大倍率下放电容量衰减的主因;影响瞬态放电功率的主要限制因素为固态电解质中锂离子的电迁移过程,高固态电解质固相过电势是放电功率损失的主因。基于上述结论,该文提出了适当降低固态电解质薄膜厚度和缩短正极离子扩散路径等改进电池倍率性能的初步设计思路,研究了一种全固态薄膜锂电池倍率性能的分...     

三乙醇胺对全钒液流电池正极电解液的影响

通过热稳定性考察、紫外-可见吸收光谱、循环伏安和充放电测试,研究了三乙醇胺作为全钒液流电池正极电解液添加剂对电化学活性和5价钒电解液热稳定性的影响.实验结果表明,三乙醇胺对电解液的热稳定性有较大的提高,5价钒离子浓度在50℃下保存12h后仍有1.08mol/L,高于空白电解液的0.16mol/L.由可紫外-可见吸收光谱可知,三乙醇胺的加入没有改变钒的成键方式.同时,三乙醇胺对正极电解液的电化学活性和可逆性也有提高,有更高的峰电流和更小的峰电位差,组装的电池前30个循环平均能量效率可达80.4%,高于空白电池的1.4%.     

溶剂组成圣经LiMn2O4正极材料电化学性能的影响

电解液的溶剂组成影响锂离子电池ＬｉＭｎ2 Ｏ4 正极材料的电化学性能 .电解液在电极表面的氧化作用、电解液对电极材料的溶解性和电解液的电导率大小都是影响ＬｉＭｎ2 Ｏ4 电极容量、寿命以及电池倍率充放电性能的重要因素 .本文研究了ＬｉＭｎ2 Ｏ4 正极材料在不同混合溶剂的电解液中的电化学性能 ,探讨了影响ＬｉＭｎ2 Ｏ4 正极材料性能的溶剂因素 .1　实　验使用高温固相合成方法自行制备ＬｉＭｎ2 Ｏ4 正极材料 ,晶胞参数ａ =0 .82 33ｎｍ ,微晶尺寸ｄ =5 3ｎｍ .实验室自制ＰＣ、ＥＣ、ＤＭＣ、ＤＥＣ、ＤＭＥ、ＤＥＥ五种溶剂 ,分别…     

LiNi0.8Co0.2O2的表面修饰及性能

锂离子电池正极材料和电解液之间的恶性相互作用引起正极材料和电池性能的劣化。将LiNi0.8Co0.2O2,LiOH*H2O和H3BO3以摩尔比100∶1∶2均匀混合,500℃热处理10h,在LiNi0.8Co0.2O2表面包覆上一层Li2O-2B2O3玻璃层。用X光电子能谱、扫描电镜和X光衍射分析对包覆前后LiNi0.8Co0.2O2的结构进行了表征。结果表明,表面修饰有效地抑制了LiNi0.8Co0.2O2和电解液之间的恶性相互作用,材料的实际比容量提高,充放电循环稳定性改善,自放电速率减小。表面修饰处理是改善锂离子电池正极材料综合性能的有效途径。     

锂离子电池用LiPF_6/PC+FEC电解液的低温性能

研究氟代碳酸乙烯酯(fluoroethylene carbonate,FEC)添加剂对锂离子电池用碳酸丙烯酯(PC)基电解液低温放电性能和常温循环性能的影响,并通过电化学阻抗谱(EIS)、X线光电子能谱(XPS)以及气质联用谱(GC-MS)等对FEC在PC基电解液中的作用机理进行探讨。研究结果表明:往PC电解液中添加质量分数为5%的FEC可以在石墨电极表面形成完整且致密的SEI膜,从而有效阻止PC在负极石墨的共嵌入;电池在低温-20℃及-40℃下0.5C放电容量分别可达到室温容量的98%及87%;FEC形成的SEI膜有效降低了锂离子电池的低温电荷转移阻抗,是提高电池低温性能的主要因素之一;FEC在正极钴酸锂材料表面形成了导电性能优异的SEI膜层,改善了锂离子电池的低温性能和常温循环性能。     

不同成膜添加剂对LiFePO4锂离子电池性能的影响

以方型铝壳13Ah LiFePO_4锂离子电池作为研究对象,对比考察两类不同的成膜添加剂碳酸亚乙烯酯(VC)和亚硫酸丙烯酯(PS)对电池性能的影响.通过对分容后电池的内阻和容量、倍率性能、脉冲性能(HPPC)、常温循环性能和高温循环性能的数据分析,得出了在电解液中添加3%VC时,电池具有较低内阻,较高容量,较好的倍率、HPPC性能、常温循环和高温循环性能.     

Q：为什么锂电池的电压是3．7伏，而镍氢、镍镉电池的电压只有1.2伏？

A：单节电池的电压高低是由材料本身的特性决定的，因为不同材料和配方下，电动势都可能不一样，所以才会有各种电压的电池出现，并且电池电压高低与材料多少无关，比如说，5号碱性电池和7号碱性电池的电压是一样的，只是容量有区别。以镍镉电池为例，当电路接通后，镍镉电池的负极镉与电解液化合变成氢氧化镉并放出电子，电子流过负载回到正极，正极的氢氧化镍得到电子变成氢氧化亚镍，这样就完成了放电的过程，整个化学反应过程得到的电位差就是它的电动势，