超铁电池的研究及展望

以六价铁化合物作为正极材料的超铁电池具有很高的能量。文中对六价铁化合物的应用、合成方法、化学分析、材料的稳定性研究及放电性能领域的研究动态作了介绍。指出超铁材料的稳定性是该电池研究面临的重大问题，并对超铁电池的进一步研究提出了初步的设想。     

铁氧化物锂离子电池负极材料研究进展

铁氧化物锂离子电池负极材料具有比容量高、资源丰富、价格便宜和环境友好等优势,是目前高容量负极材料的研究热点之一.然而,铁氧化物负极材料巨大的体积效应、较差的循环性能以及大的首次可逆容量损失,影响了其在锂离子电池中的应用.目前研究最多的铁氧化物负极材料是α-Fe₂O₃和Fe₃O₄,理论容量分别为1007 mA·h·g^-1和924 mA·h·g^-1.关于其电化学性能的改进方法,包括制备不同形貌与尺寸的纳米结构材料以及铁氧化物/碳纳米复合材料.介绍了铁氧化物锂离子电池负极材料的储锂机理及其存在的问题,综述了各类铁氧化物负极材料的制备方法、影响因素及电化学性能,并对铁氧化物负极材料的进一步研究、发展应用予以展望.     

纳米级铁酸盐的制备及其电化学性能

用简化工艺的化学氧化法快速合成电池级纳米铁酸盐材料,并研究了制备过程中吸收碱液浓度对产品产率和纯度的影响.采用循环伏安法研究六价铁在碱性电解液中的还原特性,比较了Zn-K2FeO4,Zn-BaFeO4及Zn- SrFeO4电池和添加不同添加剂的Zn-BaFeO4电池的放电性能.研究结果表明:高铁酸钾在7 mol/L KOH 溶液中还原电位在0.2 V左右,溶液电极过程主要受扩散控制;以BaFeO4作为超铁(VI)电池的正极材料时,电池的放电容量最大,尤其是添加3%KMnO4 2?(OH)2作添加剂的Zn-BaFeO4电池,其综合性能最佳.     

全钒液流电池电极材料的研究进展

介绍了全钒液流电池的结构、原理、特点及其发展过程，对制约全钒液流电池发展的电极材料这一关键组成作了论述.从电极材料的对比分析、电极改性方法的介绍及其电化学性能的优化机制等方面，综述了钒电池电极材料的发展过程及现状.     

催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红的电化学机理

用紫外扫描吸收光谱、电化学循环极化、腐蚀电位监测和恒电位电解等方法研究了催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红X-3B的电化学机理,结果表明,活性艳红X-3B在铁氧腐蚀电极上发生了电化学还原而分解成小分子,达到脱色的目的,但模拟废水CDO下降不大,电极反应过程属扩散步骤控制。     

混合稀土中锌,铁,镁杂质对贮氢电极性能的影响

研究了混合稀土中常见杂质锌,铁,镁对贮氢电极材料的贮氢性能,电化学性能等的影响。结果表明：它们的存在使合金的吸氢平台压力及吸氢量有所改变,同时电极的大电流放电特性也发生变化,但对其放电容量影响不大。     

石墨烯-铁氰化镍的制备及对H2O2电催化性能研究

首先采用一步化学法合成了铁氰化镍纳米微粒,将该产物和热还原石墨烯超声分散后制备出性能稳定的石墨烯-铁氰化镍复合物,利用扫描电镜、透射电镜及傅里叶红外技术对石墨烯和石墨烯-铁氰化镍复合物进行了形貌和结构性能表征。采用电化学技术考察了石墨烯-铁氰化镍复合材料对过氧化氢(H₂O₂)的电催化性能。实验结果表明该电极材料对过氧化氢表现出优异的电催化活性。另外在1×10^-4～8×10^-4 mol·L^-1范围内,峰电流与H₂O₂浓度呈良好的线性关系。该复合电极材料有望用作灵敏检测过氧化氢的传感平台。     

镁掺杂氧化锰电极材料用于高性能水系镁离子二次电池

水系镁离子二次电池在低成本与高安全性储能设备中应用前景广阔。虽然氧化锰被认为是水系镁离子电池中一种有潜力的电极材料,但其电子导电性低和循环性能差的问题极大地阻碍了氧化锰电极材料实际应用。本文提出了一种新颖的氧化锰电极材料的镁掺杂工程技术,同时对构建的镁掺杂氧化锰电极材料的电子结构和电化学性能进行了深入研究。DFT理论计算证明了镁掺杂对调节氧化锰电子结构的重要作用,并且原位拉曼结果也证实了镁掺杂氧化锰在充放电过程中可逆的相变过程。因此,该电极材料展现出高比容量（419.8 mAh·g?1）,以及优越的循环性能（1000次循环后容量几乎没有衰减）。基于这种镁掺杂氧化锰电极材料,我们成功组装了一种软包装型水系镁离子二次电池,该储能器件具有优越的电化学储能性能,实现了水系镁离子二次电池的高比能与长续航特性,揭示了其在高性能能源技术领域中的巨大应用潜能。     

溶剂组成对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LiMn2O4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LiMn2O4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LiMn2O4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LiMn2O4正极材料性能的溶剂因素.     

微纳结构硅在锂离子电池中的研究现状

近年来,随着人们对能量需求的日益增大,已商业化应用的石墨电极已经很难满足高性能电子产品对高能量密度的需求,因此发展高能量密度的锂离子电池显得尤为重要。在已研究的先进材料中,硅已被证明存在巨大的储能潜力,其理论比容量（约4 200 mA·h·g^-1）远高于已商业化应用的石墨类电极材料。对锂离子电池中硅电极材料的微纳结构、制备方法、电化学性能及相关机理进行了总结,目的是研究不同结构的硅电极材料对电池性能的影响,以找到性能较为优异的硅电极结构。结果表明,在已被研究的硅基复合材料中,核壳结构和多壁纳米管结构硅电极材料在电化学性能方面均体现出了明显的优势。最后简要分析了硅基电极材料发展中存在的问题,并对其研究前景进行了展望。     

磷酸铁锂电池充电后静置的电压预测方法

混合动力电动汽车在行驶过程中的动态充电后静置开路电压不稳定。特别是再生制动充电时开路电压的变化,而导致常用的开路电压法存在SOC估计误差大和混合动力电动汽车动力控制策略难以实施。以磷酸铁锂电池为对象,依据电化学理论分析了其充电后静置过程中正负极表面锂离子扩散对开路电压的影响机理以及开路电压随时间的变化关系。再通过充电后静置实验和参数辨识方法,建立了充电后磷酸铁锂电池静置开路电压预测模型。以此对其充电后静置的开路电压进行了预测实验。结果表明,在实验工况下,该模型的最大预测误差为0.017V。     

A comparison of iron phthalocyanine and cobalt porphyrin on the electrochemical catalysis in Ni-MH battery

The effects of iron phthalocyanine （FePc） and cobalt porphyrin （CoPp） on inner pressure and cycle behavior of sealed Ni-MH batteries were investigated in this study. The morphology of battery electrode was observed by SEM. The electrochemical impedance spectroscopy of floating-charge/discharge battery was also measured. Experimental results show that the addition of FePc or CoPp to the alloy electrode is an effective approach to decrease the internal pressure of battery during the process of charge and overcharge. In contrast to CoPp, the battery with FePc exhibits a slower capacity decay and a smaller overpotential at the same charge-discharge rate. As an electrocatalyst, FePc may more effectively speed up the reduction of oxygen, and decrease its reduction potential. As a result, the charge process is accelerated, the gas evolution is reduced and the pulverization of electrode materials is slowed down.     

锂离子电池能源材料研究进展

能源材料是指能源的开发、运输、转换、储存和利用过程中的材料,其中锂离子电池材料是应用和开发前景最好的一种能源材料.改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的电极材料.总结上海大学环境与化学工程学院在新型电极材料领域的研究进展,其中包括锡基纳米粒子、锡基/碳复合纳米材料、碳纳米材料、碳包裹磷酸铁锂复合纳米材料、氧化钴/碳复合纳米材料、氧化镍/石墨烯复合纳米材料,并对该类材料的发展趋势进行展望.     

锂离子电池非碳负极材料的研究进展

分别对锡基负极材料、钛的复合氧化物，过渡金属氮化物及其它锂离子电池非碳负极材料的研究进行了阐述，并指出它们各自的特点。指出负极材料的研究与开发重点将朝着高比容量，高充放电效率，高循环性能以及低成本方向发展。     

高功率型镍氢电池的循环性能

由于没有镉污染,对环境友好,用于高功率设备的镍氢电池的需求量增长很快,目前每年的需求量约为5亿只.但是镍氢电池的一些性能还不能完全满足电动工具的使用要求,突出表现在电池大电流充放循环寿命较差.因此,研制高性能的高倍率镍氢电池不仅具有重要的研究意义,也有很大的应用价值.本文研究影响SC型动力电池循环寿命衰减的主要因素,测量了在大电流循环过程中镍氢电池的内阻、温度及重量变化,并运用SEM、XRD对电池内阻升高的原因进行了分析.我们认为电池内阻升高是镍氢电池大电流循环寿命差的主要原因,分析发现在镍氢电池进行大电流充放电循环时,电池正极膨胀,负极微粉化,电池内部孔隙率增加,致使电解液干涸,电池内阻升高.通过增加负极容量,抑制正极膨胀,可以有效改进镍氢电池大电流充放时的循环性能.     

通过在用作电极的纳米片表面设置致密介孔来优化电池寿命和容量

Nanosheets with mesopores on the surface have been prepared using molybdenum trioxide (α-MoO₃). The effect of mesopores on the performance of the electrode remains elusive. The MoO₃ nanosheets obtained in this study exhibited great battery performance, including good capacity, prolonged recycling life cycles, and excellent rate performance; e.g., 780 mAh/g when charged under a super high current-density of 1000 mA/g. These nanosheets demonstrated excellent stability, maintaining a capacity of 1189 mAh/g after 20 cycles, and 1075 mAh/g after 50 cycles; thus preventing the capacity to decrease to values under the scanning rate of 100 mA/g. These high-purity MoO₃ nanosheets are well-ordered and have dense mesopores on the surface; these micropores contribute to the excellent electrode performance of the host electrode materials; the performance parameters include prolonged battery life and capacity. Setting mesopores or active sites on the electrode surface can be an alternative way to obtain stable electrodes in the future.     

New secondary batteries and their key materials based on the concept of multi-electron reaction

Facing the significant applications in energy field, this paper introduces how to construct new high specific energy secondary batteries based on the concept multi-electron reaction and by designing multi-electron electrode materials. Recent progress on those new secondary batteries and their key materials based on the theory of multi-electron reaction are overviewed. Representative multi-electronic electrode materials, such as metal borides, metal fluorides, sulfur composite electrode materials and ferrates are briefly introduced, as well as the new secondary battery systems constructed with these materials. Thus gives the significance of the development based on multi- electron reaction mechanism of secondary batteries and their key materials for new chemical battery systems and related energy materials.     

基于尼龙6和聚偏氟乙烯复合隔膜的凝胶聚合物电解质

通过连续静电纺丝法制备了具有三明治结构的尼龙6(PA6)/聚偏氟乙烯(PVDF)/尼龙6三层复合膜,并将其用作锂离子电池凝胶聚合物隔膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察到该隔膜由无序的纳米纤维交织而成,具有大量的相互贯通的3D孔道.用差示扫描量热法(DSC)分析了隔膜的热稳定性,其特殊的多孔三明治结构及2种材料的搭配可...