锂离子电池正极材料安全性能——热稳定性

锂离子电池由于安全性问题，使大容量电池的应用受到限制，比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源。以不同正极材料组装成AA型锂离子电池，研究其热稳定性。试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料，热稳定性最好；新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性。     

低温离子交换法合成镍酸锂及其电化学性能研究

采用低温离子交换反应法在空气气氛下合成了锂离子电池正极材料——镍酸锂。系统研究了低温离子交换法制备镍酸锂的工艺条件，如合成温度、反应时间、原料摩尔比和不同原料等对合成镍酸锂晶体的影响。用XRD和SEM等测试手段，对镍酸锂样品进行了结构表征。通过充放电实验测试，研究了镍酸锂电极的电化学性能，结果表明，镍酸锂具有高达142 mAh/g的首次放电容量和良好的循环寿命。     

碳纳米管的电化学储氢

用电化学方法使碳纳米管储氢,是把碳纳米管当作储氢负极,形成Ni MH电池·用碳纳米管与镍纳米粉做成负极试样,电解液采用KOH溶液·实验中,对Ni MH电池充放电的50个循环进行测试,通过测量电池的充放电容量和能量,来测量碳纳米管的储氢性能·测试过程由Arbin公司的BF 2043系列电池测试系统控制·实验表明,相对每克碳纳米管,当充电电流为120mA时,电池容量可达126 368mA·h·g-1,而且电池放电非常平稳,放电平台利用率高达97%·可见,碳纳米管是一种很有前途的储氢材料·本研究对利用碳纳米管制做储氢电池提供了实验依据·     

高电压稳定的正极材料研究

通过掺杂过渡金属元素铌（Nb）和改进合成方法，成功得到了电池充电截至电压为4．3V和4．35V时稳定的正极材料LiCoO2，其初始放电比容量分别达到157．5mAh／g（四个抽样电池的平均值，下同）和163．7mAh／g，比目前普遍使用的充电截至电压为4．2V的LiCoO2正极材料的比容量（约140mAh／g）高出12％和16％以上。以1C倍率充放电200周后，容量保持率大于95％，显示出良好的循环性能。过充安全测试结果表明其达到现行安全标准。此类LiCoO2材料的应用将有望较大幅度提高锂离子电池的能量密度，说明拓宽电池的使用电压范围也可能不失为提高电池比能量的一种有效途径。     

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，     

金属氢化物电极和金属氢化物／镍电池的电化学阻抗谱

用电化学阻抗谱（EIS）方法,对金属氢化物（MH）电极和两种商品化金属氢化物／镍（MH／Ni)电池性能进行了研究,通过建立等效电路模型分析了MH电极的电化学阻抗谱,结果表明,在不同放电深度和充放电循环时,电极的欧姆阻抗,反应电阻和界面电容等呈规律地变化,并与电极性能的变化相一致,欧姆阻抗和由制备工艺带来的电极反应性能折差别,是引起两种商品化MH／Ni电池电化学充放电性能差别的主要原因,也说明EIS可用于检测MH电极的荷电状态和反应性能,并可作为在线无损伤MH／Ni电池性能测试技术。     

一种充放电双时间常数动力锂电池的建模与仿真

根据动力锂离子电池充放电特性建立了一种采用快慢电容回路模拟充放电双时间常数动力锂电池的电池模型.详述了模型建立的理论推导过程,经仿真表明,该模型能够准确地反映动力锂电池充电及放电特性以及荷电状态(SOC)的动态变化.     

石墨烯的制备及其作为锂离子电池负极的性能

为更好地研究石墨烯作为锂离子电池负极的性能,采用改进的Hummers方法,以天然鳞片石墨为原料,设计正交实验。通过改变插层剂的组成、氧化剂的比例、氧化反应时间、温度等反应参数来优化石墨烯的制备工艺,并通过XRD、FTIR、Raman和电池充放电测试等方法对产物的组成、结构和电化学性能进行表征。结果表明：石墨经氧化后形成了含有C=0、-COOH和C-O-C等官能团的石墨层间化合物;Raman光谱中rGO的积分强度比（ID／IC）比GO明显降低;在74．4mA／g约为0．1C的电流密度下进行电池充放电,rGO负极的首次放电容量为700mAh／g,30次循环电池放电性能稳定,可逆容量为350mAh／g。     

电压区间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/MCMB全电池性能的影响

以LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）为正极、中间相碳微球（MCMB）为负极构建锂离子全电池,研究了充放电电压区间对NCM811/MCMB全电池电化学性能的影响。研究结果表明：以4.3 V为充电截止电压,降低放电截止电压可提高全电池的容量,但高放电截止电压下全电池的循环性能更加稳定;在2.8~4.3 V电压区间下,NCM811/MCMB全电池不但具有高的比容量,同时还具有良好的循环性能和充放电可逆性。     

La(Ⅲ)和Co(Ⅱ)复合掺杂非晶态氢氧化镍的电化学性能研究

采用微乳液快速共沉淀法制备出稀土La（Ⅲ）和Co（Ⅱ）复合掺杂非晶态氢氧化镍粉体,采用XRD、SAED和Raman光谱测试分析其结构形态和形貌,将样品合成镍电极材料并组装成MH-Ni电池,研究样品电极的不同掺杂比例对其电化学性能的影响及其相应的电化学效应作用。结果发现,样品材料的微结构无序性强,质子缺陷较多,呈现明显非晶材料结构特征 在80 mA.g-1恒电流充电5h,40 mA.g-1恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,复合掺杂4 wt.%La（Ⅲ）2 wt.%Co（Ⅱ）样品的放电平台为1.273 V,放电容量高达348.43mAh.g-1,电极材料在充放电循环30次,放电比容量衰减率仅为2.86%,循环可逆性较好。     

锂离子电池正极材料安全性能——过充性能

锂离子电池由于安全性问题,使大容量电池的应用受到限制,比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源.以不同正极材料组装成AA型锂离子电池,研究其过充性能.试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,耐过充性较好;新型包埋镍酸锂梯度正极材料有很好的耐过充性能.     

电池充放电曲线基本变化特征的分析

在证明了阴极极化时阴极电势总是向负移,而阳极极化时阳极电势总是往正移这一基本规律的基础上,在简化条件下,采用电化学热力学和动力学的基本理论简述了电池的充放电曲线的几个基本变化特征:电池电位随着恒流放电时间的延长而降低;电池电位随着放电电流的增大而降低;在电池放电接近完成时,电池电位急剧下降;当电池存在不止一对反应时,充放电时反应发生的次序.     

CuO微米梭的制备及其电化学性能研究

尽管各种各样的CuO纳米结构已被广泛应用于锂离子电池负极材料的研究,但将CuO微米梭作为锂离子电池负极材料却鲜有报道. 运用简单的溶剂热法制备大量的CuO微米梭,并用作锂离子电池负极材料. 实验表明,CuO微米梭在电流密度为100 mA g-1下充放电循环100次后,放电容量依然保持在484 mAh g-1. CuO微米梭优异的电化学性能归功于其独特的梭形结构. 这种结构在锂离子电池充放电过程中可以缩短锂离子和电子的传输距离,缓解体积膨胀效应.     

C_(1-x)M_x(M=Al,Si,x=0.1～0.3)复合材料的电化学嵌锂特性

用机械球磨法制备的C／Al、C／Si复合材料可作为镀离子电池的负极活性物质．研究结果表明，C_（0．7）Al_（0．3）和C_（0．8）Si_（0．2）（原子比）分别可以放出406mAh／g、和1039mAh／g的容量，远超过了原料碳的容量284mAh／g．经10次充放电循环、C_（0．7），Al_（0．3）放电容量衰退至251mAh／g．经20次充放电循环后C_（0．8）Si_（0．2）放电容量仍保持为749mAh／g．容量衰退主要是复合材料中包嵌入Al和Si部分容量衰退较快所致．     

镍镉电池能胜任寻呼机的电源

寻呼机在常年使用中所需要购买电池的费用是一笔不小的开支，于是笔者提出了寻呼机能否使用镍搞电池的设想。寻呼机的使用说明上说：寻呼机宜用碱性电池（LR6）或普通锌锰电池（R6），严禁使用镍锡电池。其理由为：（l）镍搞电池的电压低，只有l．20－l‘25V，唯恐寻呼机在低电压情况下工作而影响其接收信号的灵敏度，但事实上寻呼机的正常工作电压是1．历一1．XIV左右。既然如此，镍搞电池为何不能胜任呢？（2）镍搞电池的内阻小，在正常使用中可能会导致电池输出过大而损坏寻呼机，但寻呼机的待命工作电流在AA左右。其接收寻呼信息时…     

镍掺杂对MoO3 正极材料电化学性能的影响

采用高温固相合成法制备(MoO3)1-x(NiO)x (x=0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04)锂离子电池正极材料,其中MoO3溶胶是由钼酸铵通过离子交换法制得.通过X-射线衍射分析(XRD)、扫描电镜测试(SEM)、充放电测试、循环伏安和交流阻抗等测试方法考察了镍掺杂对MoO3正极材料结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明,通过镍掺杂正极材料展示了较好的电化学性能.其中掺杂量为0.03的样品展示了最高的首次放电容量,其首次放电容量为295.9 mAh/g.     

掺铝高性能镍电极研究

掺铝的Ｎｉ（ＯＨ）２通过共沉淀法制备，Ｘ射线粉末衍射法测定其晶体结构为α型层状结构，用循环伏安法和恒流充放电法研究其电化学性能，实验表明掺铝镍电极具有比普通镍电高得多的充放电容量，放电电位高８０ｍＶ。     

聚合物锂离子电池负极电化学性能研究

制备了聚合物锂离子电池用负极 ,对其首次充放电效率、比容量、不同放电倍率下放电性能进行了测试 .首次充放电容量分别为 340 m A· h·g- 1和 310 m A·h· g- l,库仑效率可达 91% .以锂锰氧为正极组装了聚合物锂离子电池 ,通过测试表明制备的聚合物锂离子电池具有较好的循环性和大电流放电能力 .所制负极可应用于聚合物锂离子电池中 .     

FNA型化学二氧化锰的半导体性质与电池活性的关系

本文探讨以直接氧化法生成的初级化学二氧化锰经过重质化后所制备的化学二氧化锰（ＣＭＤ）的半导体性质，以及质子在ＭｎＯ２晶体内部的扩散速率对ＭｎＯ２电池活性的影响。研究结果表明，样品表现出ｎ－型半导体的特征，其电子浓度和电子迁移率均比初级品增大，在９ｍｏｌ／ＬＫＯＨ溶液中进行放电时，主要是由质子在ＭｎＯ２晶格中的扩散来决定ＭｎＯ２的品质。     

包裹沉淀法合成锂离子二次电池正极材料LiMn_2O_4

用包裹沉淀法合成了具有尖晶石结构的可用作锂离子二次电池正极材料的锂锰氧（ＬｉＭｎ２Ｏ４） 化合物．对材料进行了Ｘ射线衍射、循环伏安、充放电等测试,实验结果表明,所合成的材料具有标准尖晶石结构和较好的电化学可逆性能,该材料在ＥＣＤＭＣ（１∶１,体积比） ＋１ ｍｏｌ／ＬＬｉＰＦ６ 电解液中表现出较优良的充放电性能,其放电容量达１２０ ｍＡｈ／ｇ．