锂离子电池正极材料行业分析

近年来,锂电池行业发展迅速,其涉及的锂电池正极材料也受到广泛关注。通过对全世界范围内不同类型锂电池正极材料——钴酸锂、锰酸锂、磷酸盐锂、锂镍锰钴氧、镍钴铝的市场行情进行分析比较,预测了不同锂电池正极材料的发展前景。     

LiCo0.95Al0.03Zr0.02O2材料的制备与电化学性能研究

以碳酸锂、四氧化三钴为原料,采用高温固相烧结法制备了锂离子电池正极材料L iCo0.95A l0.03Zr0.02O2,用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构与形貌进行了表征,并组装实际电池测试了材料的电化学性能.研究结果表明,材料的实际电化学可逆容量达142mAh/g,3.6v以上电压放电容量比例达85%,循环性能好.     

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。     

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。     

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...     

具有纳米阵列结构的Cu_xO薄膜作为锂离子电池负极材料的电化学性能研究

利用磁控溅射薄膜沉积技术设计制备了具有纳米阵列结构的3种(Cu O、Cu_4O_3、Cu_2O)铜氧化物薄膜,将其直接用作锂电池负极材料进行电化学性质的表征测量.经循环200次之后,结果发现CuO负极薄膜虽然在前50次经历了容量衰减,但之后保持有最高的比容量.在此基础上,将CuO负极薄膜与商业钴酸锂正极匹配制作出软包薄膜全电池,并对其性能进行了表征测试,为设计高容量全电池薄膜负极材料提供一个可行的方案.     

LiFePO_4锂电池正极材料的Li_(0.5)La_(0.5)TiO_3包覆改性

研究了以快离子导体Li_(0.5)La_(0.5)TiO_3(LLTO)包覆的LiFePO_4正极材料的锂离子电池的电化学性能。采用溶剂热法制备锂电池正极材料LiFePO_4,再采用溶胶凝胶法制备的LLTO粉体对LiFePO_4进行包覆,包覆量为LiFePO_4质量分数的1%~4%.通过进行充放电测试、交流阻抗测试及循环伏安测试,研究了不同包覆量对电池的充放电比容量、循环性能及可逆性的影响。发现当LLTO含量为3 wt%,2 C、5 C时,充放电时相对于没有包覆LLTO的电池正极材料的比容量分别提高29.7%、31.6%,30次循环之后,容量损失率减小4.13%,循环伏安曲线上氧化还原峰之间的电位差仅为0.117 V,以3 wt%的LLTO包覆改性LiFePO_4显著提高了电池的电化学性能。     

失效锂离子电池正极材料的再生及电化学性能

以废旧锂离子电池正极材料钴酸锂为原料,将锂与钴元素的比例进行适当调整后,采用高温固相合成制备出LiCoO2材料,并利用XRD、SEM、循环伏安等手段对不同煅烧温度下合成LiCoO2材料的晶相结构、表面形貌及电化学性能进行测试表征.结果表明,经850℃煅烧12h后的LiCoO2材料的性能较好,首次充电容量达143mA.h/g,放电比容量达126mA.h/g,循环30周之后仍保持92%的放电比容量,再生后的LiCoO2材料表现出良好的电化学性能.     

水热法制备铝掺杂的四氧化三钴的电化学电容性能

以硝酸钴和硝酸铝为原料、六次甲基四胺为沉淀剂，水热制备了铝掺杂的四氧化三钴，研究了铝不同掺杂量对电极电容性能的影响，通过循环伏安、恒电流放电、交流阻抗等方法对样品电化学性能进行测试，研究结果表明，钴铝摩尔比为2：1时制备的四氧化三钴电极电化学性能较好，其单电极质量比电容达645F g-1，是纯四氧化三钴电极的2．66倍，由此说明适量加入铝既可以减少钴的用量，又有利于提高四氧化三钴的质量比电容．     

扣式锂离子电池的制备及性能测试综合实验设计

把扣式锂离子电池的制备及性能测试设计成化学综合实验,建立了基于正极材料的合成、正极片的制备及电池组装和性能测试的综合性开放实验.该实验以化学材料合成和电化学理论为基础,通过该实验可了解正极材料的合成方法,电池的基本结构以及电池性能的测试方法.     

锂镍钴锰氧正极材料的热聚合法制备及性能表征①

锂电池发展受锂离子电池正极材料制约,这是因为正极材料与负极材料相比,其功率密度及能量密度均低于负极材料,进而引发钽电池安全隐患。目前在商业锂离子电池中,LiC002正极材料应用最为广泛,具有循环性能好的优点,但由于热稳定性差。且聚毒性特征,难以得到进一步应用。该文拟采用热聚合法合成锂镍钴锰氧材料（LiNi1/3Co1/3Mn1/2O2）,对其制备及表征性能进行研究,以求寻得高能量,高密度、低污染的电极材料。     

MH/Ni电池镍正极的研究新进展

综述MH／Ni电池正极材料氢氧化镍的结构、性质和制备方法,并详细介绍影响镍正极性能的因素。     

GO@S复合正极的制备及其在锂硫电池中的应用

采用Hummers法和熔融扩散法结合的方法制备了氧化石墨烯@硫(GO@S)复合正极材料,研究了此复合正极对锂硫电池电化学性能的影响.测试结果表明,GO@S复合正极大幅度提高了电池的比容量、有效改善了电池的倍率性能和循环稳定性.在0.1 C倍率下,初始放电容量高达1 044 mA·h/g;0.5 C倍率下经过100次的充放电循环后,库伦效率为96%,容量保持率为78.5%.     

利用扣式电池模块评估磷酸铁锂材料循环效果

利用实验室用扣式电池模块对磷酸铁锂正极材料的循环性能进行评估,发现采用全密封结构的扣式电池模块,可以较好地评价磷酸铁锂正极材料的循环性能.主要的控制因素是拧紧力、密封性和隔膜的隔离效果.当几个因素达到优化配合时,可以使磷酸铁锂材料的循环性能达到最佳.实验表明,利用扣式锂电池模块可以进行超过500次的循环测试,且电池制造的成功率和测量一致性大大提高,可以替代全电池评价材料的循环性.     

尖晶石型Li-Mn-O多元素掺杂的高温电化学特性

采用高温固相浸渍法合成了多元复合掺杂尖晶石型锰酸锂Li 1.02MxMn 2-xQyO 4-y正极材料.XRD表征合成的产物均为良好的尖晶石型结构材料;SEM表明所合成的产物颗粒均匀且有良好的粒径分布.以该物质作为锂离子电池的正极材料组装成扣式电池,经充放电循环测试可知:多元素掺杂的尖晶石型锰酸锂正极材料Li 1.02CoaCrbLacMn 2-a-b-cFyO 4-y较富锂尖晶石和单元素Co、Cr掺杂的正极材料能够更好地抑制电池的可逆容量在充放电过程中的衰减,循环性能有了很大改善,表现出很好的电化学可逆特性,80次循环后放电容量仍能保持94.5%以上;特别是高温(55 ℃)性能更加突出,40次循环后放电容量仍能保持102.1mA.h/g(91.5%)以上.作为锂离子电池的正极材料,该复合掺杂材料是众多取代钴酸锂材料中最具竞争力的材料之一,也有望成为锂离子动力电池的正极材料.     

分离回收废旧锂离子电池电极材料的浮选实验研究

采用柴油作捕收剂、甲基异丁基甲醇(MIBC)作起泡剂对锂离子电池电极材料进行浮选实验研究,考察捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂和抑制剂种类及用量对正极材料钴酸锂回收率的影响。研究结果表明:当矿浆质量浓度为0.05 g/mL,pH为6.0时,以0.15 mg柴油为捕收剂,0.75 mg六偏磷酸钠为分散剂,0.75 mg聚丙烯酸钠作抑制剂,0.84 mg MIBC为起泡剂,正极材料钴酸锂的回收率达93%。     

人工合成与天然CuFeS_2的电化学性能

通过溶剂热方法制备了纯净的CuFeS2粉体,并分别以天然和合成的CuFeS2作为锂电池正极材料装配电池进行电化学性能测试.测试结果表明,合成的CuFeS2作为正极材料、碳纳米管作为导电剂装配的电池室温一次放电容量达到了1 300mAh/g,放电平台为1.75,1.50V;天然CuFeS2中含有C,O,Si,Al等杂质元素,室温一次放电容量为1 000mAh/g,放电平台以及放电曲线形状均与合成CuFeS2为正极材料时相似.CV曲线说明Li/CuFeS2电池在室温下具有循环潜力.400℃真空焙烧3h有利于去除所合成CuFeS2粉体表面的残留溶剂,降低电极片内阻.另外,研究了电池在不同放电倍率下的放电性能.     

构建银纳米颗粒修饰的四氧化三钴电极用于高性能复合锌电池（英文）

复合锌电池将过渡金属氧化物和氧气的氧化还原反应整合到一个电池中,可以同时实现高能量效率和高能量密度,是一种极具发展前景的电化学系统.然而,正极通常面临活性物质容量利用率低以及氧还原和析出反应活性差的问题.通过构建一种新型具有银纳米粒子修饰的四氧化三钴电极,得益于银纳米颗粒与四氧化三钴纳米线之间的协同作用,导电性得到了改善,形貌得到了有效的优化.使用该电极,复合锌电池可实现在1.85至1.75、1.6、1.55和1.3 V的电压范围内五级平稳放电,在1 mA·cm~(-2)时具有18%的高活性材料利用率和0.69 V的低电压差;而且,可以稳定运行500个充放电循环,在10 mA·cm~(-2)时电压差仅增加0.03 V.这为超高性能复合锌电池提供了一种兼具高活性材料利用率和高氧电催化活性的新型电极.     

风冷对三元锂电池性能影响

为了有效揭示风冷对飞机机载三元动力锂电池性能的影响,该文搭建了一种风速可调节的三元锂电池风冷测试平台,从热性能、电性能、材料性能3方面分析风冷对三元锂电池性能的影响。结果表明,风冷可有效降低池体温度,对电性能、材料性能均有较好的保护作用。施加风冷后,池体表面温度随风速增加而逐渐下降,池体最高温度可控制在45℃内;从而有效缓解正极的形貌结构破坏,同时抑制正极的活性物质损失和活性锂损失;进一步使电阻增加得到有效抑制,在同样循环次数下容量衰减率显著低于无风冷情况,电池的循环寿命延长近一倍。研究结果对机载三元动力锂电池风冷系统建立具有指导意义。     

针形锂电池CR425的研制

采用Li—MnO2电池材料和工艺制造CR425锂电池．重点对正极活性物质的加工制备及电池组装工艺进行了试验和改进．通过XRD试验测试了热处理前后电解二氧化锰(EMD)的结构，对制备的电池在不同温度下进行恒电流和恒电阻放电，并对贮存1周、3个月和6个月电池的开路电压、短路电流、内阻及放电容量进行了测试．结果表明，电池性能完全满足CR425锂电池的技术要求，可作为夜间钓鱼时的发光浮标或商务通用笔夜间使用时的照明电源．