不同锂盐电解液对磷酸亚铁锂电化学性能的影响研究

目的研究LiFePO4在不同锂盐电解液体系中的电化学性能。方法采用恒电流充电、放电和循环伏安方法来进行相关研究。结果在不同锂盐(LiClO4、LiBF4以及LiPF6)和不同碳酸酯混合溶剂(EC-DEC、EC-DMC或者PC-DMC)所组成的电解液中,电极材料在1 M LiClO4/EC-DMC和1 M LiPF6/EC-DMC电解液中的电化学性能较好。其中在1 M LiClO4/EC-DMC电解液中充放电容量最高,而在1 M LiBF4/EC-DMC电解液中的充电、放电容量最低。结论锂盐本身及电解液的电导率对磷酸亚铁锂电化学性能有较大的影响。     

(NiO+CoO)/活性炭超级电容器电极材料的制备及其性能

以表面包覆7%Co(OH)2的球形Ni(OH)2为原料,在450℃热分解得到(NiO CoO)粉末,将其与活性炭(AC)按不同质量比混合均匀,得到超级电容器用(NiO CoO)/AC 复合电极材料.采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等方法对样品进行物理性能测试,用循环伏安(CV)法研究不同配比的(NiO CoO)/AC复合电极在6mol/L KOH 电解液中的电化学性能,并对复合电极材料模拟电容器与活性炭模拟电容器进行恒流充放电测试.研究结果表明在6 mol/L KOH电解液中,当复合材料中的(NiO CoO)质量分数为6%时,所制备的单电极比电容量最大,为240 F/g,比纯活性炭电极的比电容(约160 F/g)提高50%;复合电极模拟电容器具有较好的可逆性和电化学性能.     

碱性锌氧燃料电池性能的实验研究

对以KOH溶液为电解液的碱性锌氧燃料电池进行了实验研究,探究了电解液中KOH的质量分数和电解液的用量（液面高度）对电池放电特性的影响．实验发现,用40ml质量分数为40％左右的KOH电解液最有利于延长电池的放电时间,改善电池的性能．     

镀Ni废水回收Ni（OH）2在Ni电极材料中的应用

将化学沉淀法回收电镀Ni废液得到的Ni(OH)2作为镍氢电池的正极材料,研究电极各组分对电池充放电性能的影响,并将回收的Ni(OH)2与购买的Ni(OH)2进行对比。实验结果表明:较优的Ni电极组分配比为m(Ni(OH)2)∶m(Ni粉)∶m(乙炔黑)∶m(60%的聚四氟乙烯乳液)=80∶12∶7∶1,电解液浓度为5 mol/L的KOH溶液。所制备电极中回收Ni(OH)2的放电比容量为185.04 mA.h/g,高于购买的Ni(OH)2的放电比容量,且在0.1C倍率下循环性能稳定。     

不同空气阴极表面结构之锌-空气燃料电池性能

本论文主要针对锌-空气燃料电池之空气阴极表面结构进行改善.锌-空气燃料电池主要以氢氧化钾为电解液,利用不同空气电极表面结构进行空气阴极性能与寿命研究.实验中进行了开回路电压性能测试与定电流放电测试,并讨论其两者电压-电流性能及功率密度差异,比较不同表面结构阴极的对电解液的抗蚀能力,针对放电完的电池电极进行材料分析.由实验结果得知,如此类似保护膜功用之电极表面结构在电池反应时,能够减少电解液本身以及阳极金属氧化物对空气电极表面的影响,提供较长时间稳定电流输出,大大地提升锌-空气燃料电池空气电极之使用寿命.     

氢氧化镍化成产物的XRD研究

用粉末X衍射(XRD)方法研究了球型β-Ni(OH)2在不同苛性碱电解液中充电化成产物的结构变化.结果表明:在电解电流一定的情况下,控制电解液浓度可以控制化成产物的晶型.适量LiOH仅对提高充电效率有贡献,但它既不会阻止也不会促进γ-NiOOH相的生成.采用4.0～5.0 mol/L的KOH或NaOH溶液,再添加部分LiOH的混合苛性碱溶液作为化成电解液或电池电解液,既可以保证足够高的溶液电导及低温电导,又可以有效抑制γ-NiOOH相的生成.     

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.     

酸角壳基活性炭的制备及其吸附与电化学性能研究

以生物质废弃物酸角壳为原料,通过KOH活化制备酸角壳基活性炭(HHC),采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜表征。酸角壳基活性炭吸附亚甲基蓝(MB)的研究表明：吸附是自发进行,吸热,增加混乱度有利于吸附进行;准二级吸附动力学方程及Langmuir等温吸附模型能较好拟合吸附过程。以3 mol/L KOH为电解液,在三电极体系下测定HHC制备的超级电容器电极的循环伏安、恒流充放电、循环性能和交流阻抗。结果显示,电流密度为5 A/g时,首次放电比电容为100 F/g,循环20次后容量保持率为100%,具有较好的循环性能,适合用作超级电容器电极材料。     

K2FeO4在KOH溶液中的电极反应特征

采用三电极体系法,研究K2FeO4电极在不同浓度KOH溶液中的放电行为、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,以探明K2FeO4在不同浓度碱液中的电极反应特征.结果表明,电解质溶液中的OH-和H2O参与了电极反应过程,在浓度高的KOH溶液中,K2FeO4的电极过程表现为电化学控制步骤;而在稀KOH溶液中,表现为扩散控制特征.     

超级电容器用PbO2电极的电沉积工艺

以钛板为基底,采用电沉积方法制备了Ti-PbO2电极,与活性炭(AC)组成超级电容器.研究了铅盐种类对电沉积PbO2电极放电性能的影响,发现用Pb(CH3COO)2做溶质的氮氧化钠溶液制备的PbO2电极容量最大.利用不同浓度的氢氧化钠溶液配置饱和醋酸铅电解液,制备PbO2电极进行了放电测试,研究了氢氧化钠浓度对电沉积P...     

1,3-dioxolane pretreatment to improve the interfacial characteristics of a lithium anode

1,3-dioxolane pretreatment to improve the interfacial characteristics of a lithium anode     

新型成膜添加剂CH3COONH4对石墨负极电性能的改善

应用循环伏安和恒电流充放电等电化学方法,结合微观测试手段傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM),剖析了电解液中加入少量CH3COONH4后对电极表面SEI膜的影响.通过与空白溶液比较显示,添加CH3COONH4能显著提高天然石墨负极首次循环过程中的充放电容量,降低不可逆容量损失,提高电极的循环性能和倍率充放电性能.扫描电镜和电极表面SEI膜组分的FTIR分析表明,添加适宜浓度的CH3COONH4有助于改善天然石墨的电化学性能.     

苯砜用作碳酸丙烯酯基电解液添加剂的研究

研究了添加剂苯砜（PS）对碳酸乙烯酯（EC）做酸丙烯酯（PC）基电解质与石墨负极和LiCoO2正极相容性的影响．恒流充放电法和循环伏安法研究了PS对（c（LiPF6）=1mol／L）-EC／PC（体积比1：1）电解液与电极相容性的影响,XPS法分析了PS在改性人造石墨（MAG）电极上的还原产物．结果表明：EC／PC基电解质与MAG不相容,PS可以优先还原生成C6H5SO2Li和Li2SO2,抑制PC对MAG结构的破坏,促使EC／PC基电解质与MAG相容;EC／PC基电解质与MCMB的相容性不够理想,PS可以提高EC／PC基电解质与MCMB的相容性;PS可稍微改善EC／PC基电解质与LiCoO2的相容性．     

锌-镍蓄电池电解液组成对锌电极性能影响

研究适合于锌 -镍蓄电池使用的电解液组成及添加剂 ;并采用了循环伏安实验技术研究了电解液性质对锌电极电化学性能的影响 ,通过模拟电池恒流充放电实验对优选出的电解液组成进行了评价     

A pore-scale smoothed particle hydrodynamics model for lithium-ion batteries

A mesoscopic pore-scale model of multi-disciplinary processes coupled with electrochemical reactions in lithium-ion batteries is established via a relatively novel numerical method—smoothed particle hydrodynamics(SPH)method.This model is based on mesoscopic treatment to the electrode(including separator)micro-pore structures and solves a group of inter-coupled SPH equations,including charge(ion in electrolyte phase and electron in solid phase),species(Li?in electrolyte phase and lithium in solid active materials),and energy conservation equations.Model parameters,e.g.the physicochemical properties are location-dependent,directly associated with the local component of the medium.The electrochemical reactions are prescribed to occur exactly at the interface of solid active materials and electrolyte.Simulations to isothermal discharge processes of a battery of 2-dimensional idealized micro-pore structure in electrodes and separator preliminarily corroborate the reasonability and capability of the developed SPH model.     

二氧化锰在Li2SO4水溶液中的电容性能研究

采用化学共沉淀法制备了超级电容器电极材料MnO2．采用XRD对其结构进行表征，并用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试手段研究了材料在1mol／L Li2SO4电解液中的电容性能．结果表明，MnO：电极在1mol／L Li2SO4电解液中具有优良的电容性能，以3mA／cm^2电流密度恒流充放电时，单电极比容量可达239．9F／g．经1000次恒流充放电循环后，电极比容量下降了11．7％．Nyquist曲线显示电极的电荷转移电阻较小．     

An electrochemical impedance spectroscopic study of the electronic and ionic transport properties of LiCoO2 cathode

The storage behavior and process of the first delithiation-lithiation of LiCoO2 cathode were investigated by electrochemical impedance spectroscopy(EIS). The electronic and ionic transport properties of LiCoO2 cathode along with variation of electrode potential were obtained in 1 mol·L?1 LiPF6-EC:DMC:DEC electrolyte solution. It was found that after 9 h storage of the LiCoO2 cathode in electrolyte solu-tions,a new arc appears in the medium frequency range in Nyquist plots of EIS,which increases with increasing the storage time. In the charge/discharge processes,the diameter of the new arc is reversi-bly changed with electrode potential. Such variation coincides well with the electrode potential de-pendence of electronic conductivity of the LiCoO2. Thus this new EIS feature is attributed to the change of electronic conductivity of LixCoO2 during storage of the LiCoO2 cathode in electrolyte solutions,as well as in processes of intercalation-deintercalationtion of lithium ions. It has been revealed that the reversible increase and decrease of the resistance of SEI film in charge-discharge processes can be also ascribed to the variation of electronic conductance of active materials of the LiCoO2 cathode.     

凝胶聚合物电解质MnO2/AC电容器的研究

采用液相氧化法制备了MnO2超级电容器电极材料,以MnO2为正极材料,活性炭(AC)为负极材料,丙烯腈作聚合物单体,碳酸二甲酯(DMC)与碳酸乙烯酯(EC)的混和液作增塑剂,高氯酸锂为支持电解质,采用内聚合法制备PAN基凝胶聚合物电解质MnO2/AC混合电容器.通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试方法对混合电容器的电化学性能进行了测试.结果表明:混合电容器的工作电压为2.5 V,比容量为27.3 F/g(i=0.5 mA/cm2),比同电解质体系的AC/AC电容器提高约48.21%.     

基于新型正极材料的高功率锂离子电池

采用尖晶石LiMn₂O₄材料制作了18650型锂离子电池, 分析了影响锂离子电池大电流放电性能的主要因素如极耳、极片、电解质溶液等。又采用新型正极材料LiMn_xNi_yCo_zO₂开发出性能更优越的18650型高功率锂离子电池, 该电池可10C连续放电和8C快速充电, 并具有优秀的循环性能和搁置性能。18650型高功率锂离子电池的开发, 为研制混合电动车(HEV)用高功率锂离子电池提供了实验依据。     

混凝土抗氯离子侵入性能的电量综合法

为了建立统一的混凝土抗氯离子侵入性快速试验方法,进行了通电时间和电解质溶液对混凝土电量值及氯离子渗透深度影响的研究.初步研究结果显示,可以建立一种新的试验方法,即电量综合法(RCMS),将电量法和快速电迁移法2种试验方法统一起来.建议的试验条件:试件龄期为56 d,用电量法夹具,阳极采用0.3 mol/L的氢氧化钠溶液,阴极采用3%氯化钠溶液,试验电压为60 V,通电时间为18 h.混凝土抗氯离子性能以6 h电量值、18 h电量值和通电18 h后氯离子渗透深度来评价,以18 h电量值为主要判定依据.