室温离子液体用作锂离子电池电解液时的电性质

室温离子液体(RTIL)具有液程宽、热稳定性好、不可燃、无蒸气压、导电性好、易回收等突出的优点,用于锂离子电池可以很好地解决电池在高能量密度下的安全性问题,使锂离子电池在电动车或其它大型动力系统中的应用成为可能．本研究了LiCoO2电极在1mol／L LiTFSI／TMHATFSI离子液体电解液中的电化学行为,探讨了温度和电流密度对电极电化学性能的影响,测定了锂离子通过电极和电解液相界面的迁移活化能,解释了影响LiCoO2电极性能的内在原因．     

超声浴回流法制取哌啶类离子液体

离子液体由于具有电导率高、低蒸汽压、宽电化学窗口、对环境友好等特点，已应用于锂离子电池电解液．采用超声浴回流方法制取高纯度哌啶类离子液体，在电池体系Li／LiTFSI的PP13／14TFSI溶液/LiCoO2中，0．1C充放时获得超过139mAh／g的释放比容量．并用核磁共振（NMR）技术对产物结构进行表征，同时就该制取法对产物纯度提高、缩短制备周期和节约成本等特点进行了探讨．     

一种简易的铝空气电池制作及其性能探究

为了探究铝空气电池的相关性能,设计了一种由电极和电解液组成的铝空气电池,并对影响电池性能的电解液pH值、电解液物质的量浓度及电池的层数进行了分析.结果表明:铝空气电池在电解液为碱性的条件下,物质的量浓度为4 mol/L时,开路电压及短路电流最大.     

锌电解槽内气液两相流动的数值模拟

应用FLUENT软件,分别对单组阴阳极、多组阴阳极锌电解槽中的电解液流动进行了数值模拟研究.针对单组阴阳极间的电解液,基于气泡产生及运动的机理计算出单个气泡在静止电解液中的上浮速度为0.017 m/s.气液两相流数值模拟结果表明:在气泡的作用下,电解液沿阳极板向上运动,沿阴极板向下运动,形成一个大的循环;而气泡群上浮的平均速度约为0.021 m/s,与文献实验数据相吻合.针对实际生产中多组阴阳极锌电解槽,气液两相流数值模拟结果表明:在气泡上浮曳力和电解液进出口压差驱动的共同作用下,电解液的运动态势与单组阴阳极仅考虑气泡曳力作用时的状况相同,极间电解液平均流速是无气泡作用时的1.5倍左右,这将有利于加快极板附近电解液的更新,延缓锌离子的贫化.     

锂离子电池电解液阻燃共溶剂TPP和DMMP的研究

为提高锂离子电池的安全性能,对特定阻燃电解液及其相关性能进行了探究. 在1 mol/L LiPF₆/EC:DEC(质量比1:1)传统二元电解液中分别加入磷酸三苯酯(TPP)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为阻燃共溶剂,并采用燃烧测试、热学性能以及电化学性能测试等方法对其性能进行了研究. 结果表明电解液达到不燃标准(阻燃效率η≥0.9)的最佳比例分别为质量分数为55%TPP和35%DMMP. 此外,含一定量TPP、DMMP的阻燃性电解质与电极材料具有良好的相容性.      

乙腈、碳酸丙烯酯电解液超级电容器性能研究

以活性炭作活性物质,用循环伏安、交流阻抗等方法测试了乙腈及碳酸丙烯酯的1mol/L高氯酸锂溶液(1mol/L的LiClO4/AN和LiClO4/PC)作电解液的超级电容器性能,根据乙腈电解液内阻小、比容量大、碳酸丙烯酯电解液循环和保压性能优秀的特性,将2种电解液混合,测试了混合电解液的电导率,等体积比混合的混合电解液(1mol/L的LiClO4/AN PC)电导率达15.8mS/cm2.应用于超级电容器后,大电流放电性能和比容量与LiClO4/AN电解液体系接近,而在循环性能、漏电流和电压保持能力方面较之有大幅提高.     

锂离子电容器碳酸乙烯酯基电解液的研究

采用2种碳酸乙烯酯基电解液制作了基于活性炭正极和软碳负极的软包装锂离子电容器(LICs),研究了器件的直流内阻、倍率、阻抗和循环稳定性等电化学性能.结果表明:通过向碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中加入碳酸丙烯酯(PC),得到双氟磺酰亚胺锂电解液(1.2 mol/L LiFSI : (EC/PC/DEC)), 可使LICs具有更低的内阻和更佳的倍率性能,而且低温下其电化学性能亦有显著提高.研究结果对于开发低内阻和低温LICs的电解液具有重要意义.     

高电流密度电解对阴极铜质量的影响

在铜电解液中加入亚砷酸铜净化脱除锑和铋,当电解液中As质量浓度从6 g/L增加到12 g/L后,电解液中锑和铋的质量浓度分别从0.65和0.15 g/L降到0.30和0.07 g/L,锑、铋去除率分别达到53.85%和53.33%.铜电解液净化后,在铜离子质量浓度为45～50 g/L,硫酸质量浓度为180～210 g/L,电解液温度为65 ℃时,电流密度为300 A/m2条件下进行电解得到的阴极铜达到高纯阴极铜质量标准(GB/T 467-1997).连续电解7 d所得阴极铜铜质量分数为99.996 0%,阴极电流效率为99.1%.电解液中砷、锑、铋质量浓度分别为13.65,0.36和0.075 g/L.电解过程中56.2%锑、88.3%铋进入阳极泥,而78.8%的砷进入电解液.电解3 d后,铜离子质量浓度从45上升到51 g/L,硫酸质量浓度从210下降到175 g/L,槽电压从0.21上升到0.27 V,采用脱铜补酸处理可维持电解的正常进行.     

温度对工业电解液中镍电结晶行为的影响

采用循环伏安曲线、恒电位暂态电流-时间曲线和SEM等方法研究了工业电解液体系下温度对镍电化学行为及镍电沉积层微观组织的影响.结果表明:温度不改变该电解液体系中镍电沉积的形核/长大机理,其形核仍然为瞬时形核方式,生长符合三维瞬时形核生长模式.电解液温度升高,阴极峰峰值电流增大,镍的电结晶几率增加.温度升高镍电结晶初期的活性点并没有持续增加,提高温度会增加电解液的分散能力,电解液中Ni 2+更容易扩散至玻碳电极表面,镍晶粒形核及生长速率增大.当电解液温度为65℃时,镍电沉积层逐渐布满整个玻碳电极表面,沉积层晶粒尺寸均在100nm以下.     

LiODFB-LiPF6基电解液与活性炭电极的相容性研究

在活性炭超级电容器体系中,研究LiODFB与LiPF6组成的复合盐电解液与活性炭电极的相容性规律.研究结果表明:在LiODFB基电解液中加入LiPF6电解质盐能显著提高电解液的电导率;LiODFB-LiPF6复合盐电解液与活性炭电极材料有较好的相容性,但LiPF6浓度过大不利于双电层电容特性的发挥;在电解液中加入少量的LiPF6可有效增加双电层电容量;当LiPF6浓度为0.2 mol/L时,电容器容量达到最大;不添加LiPF6的纯LiODFB盐电解液的容最大,且l 500次循环的容量保持率超过96%.