超声浸渍包覆天然石墨的电化学性能

首次使用超声浸渍法在天然石墨表面包覆热解炭用作锂离子电池负极材料，使用恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安方法研究了这种复合材料的电化学嵌脱锂性能．结果表明，超声浸渍有利于天然石墨的均层包覆和深度包覆，可以改善天然石墨的界面性质，防止溶剂化锂离子插入石墨层间造成的结构层离，提高了天然石墨用作锂离子电池负极的电化学性能．共溶剂的种类和性质影响包覆石墨电极的嵌脱锂性能，在不同共溶剂的EC基电解液中，DMC表现出与包覆石墨最佳的相容性．     

天然石墨在室温离子液体电解液中的嵌脱锂性质

室温离子液体是现代化学中的先进液态功能材料之一,用作锂离子电池电解液具有导电性好、不燃烧和易回收等突出优点,是未来动力锂离子电池理想的电解液组分[1].然而,由于离子液体的造价高、粘度大且与电极活性物质的浸润性差,将其用于锂离子电池还需要大量的基础研究工作[2]. 本文研究了天然石墨负极材料在室温离子液体电解液中的电化学嵌脱锂性质,选用多种有机电解液添加剂改善了离子液体电解液与石墨类负极材料的相容性,报道了一种在锂离子电池中有应用前景的室温离子液体电解液体系.1　实验部分　等摩尔的溴化三甲基己基铵(TMHABr)和二(…     

石墨负极锂嵌碳机理的研究

为了探索锂离子电池石墨负极中锂离子嵌碳的机理,采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）以及红外光谱（ＦＴＩＲ）等手段,研究了锂离子嵌入石墨材料层间后,石墨材料的结构变化．结果表明,锂离子嵌入碳后的价态是介于０价和＋１价之间;首次循环后石墨表面形成的钝化膜使石墨的表观结构趋向杂乱化;钝化膜主要是由电解液分解后所生成的烷基锂化合物组成的．     

基于碳酸酯电解液的锂金属负极界面调控

传统碳酸酯电解液体系由于具有较高的离子电导率、良好的石墨负极成膜性、以及较宽的电化学窗口等优点,已经广泛应用于商业锂离子电池.然而,碳酸酯电解液对锂金属负极成膜性差,其分解产物烷基碳酸锂及其聚合物难以阻止锂枝晶在锂金属表面的持续聚集.因此,构建良好的固态电解质界面膜是实现高能量密度锂金属电池体系应用所亟待解决的关键问题...     

锂离子电池负极材料包覆型天然石墨的研究

合成并研究了一种包覆一层氢氧化铁的天然石墨材料 ,它可作为一种新型锂离子电池负极材料。对其电化学性能测试表明 ,当所用电解质为 1m ol/L L i PF6 (EC与 DEC的体积比为 3:7)以 0 .2 5 5 m A.cm- 2充放电时 ,其可逆比容量可超过 35 0 m Ah.g- 1 ,并且具有较好的循环性能。对这种材料进行了 X光衍射分析 (XRD) ,扫描电镜测量 (SEM) ,差重 -热重分析 (DTA- TGA)。从材料的结构、充放电特性和可逆性等方面 ,对锂在该包覆型碳材料中的嵌入机理进行了初步探讨。对该材料的结构分析表明所包覆的氢氧化铁分布较为均匀 ,特别是在天然石墨的端面上包覆的氢氧化铁及其在第一次充放电期间与锂反应生成的固体电解质界面 (SEI)膜 ,能够固定石墨片 ,防止其发生滑移和剥落 ,从而对材料的电化学性能产生良好的影响     

锂离子电池合金负极材料研究进展

合金类材料具有高比容量和高安全性等优势,是极具潜力的锂离子电池负极材料。合金负极不同的脱嵌锂机制显著影响着锂枝晶生长、锂离子输运及体积膨胀等行为。介绍了不同合金负极的脱嵌锂机制,并从热力学、动力学角度分析了锂沉积形核过程及锂在电极内部输运过程的影响因素,总结了合金负极控制锂沉积行为及体积膨胀的研究进展和未来发展方向。     

高容量型锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基负极材料由于其具有高容量而被广泛研究,该材料在充/放电过程中巨大的体积变化、低的循环寿命和初始库仑效率阻碍了其商业化应用. 本文分析了硅基负极材料的工作原理,回顾了其在脱/嵌锂过程中的晶体结构、表面/界面的变化以及提高其电化学性能的方法,讨论了锂离子电池硅基负极材料的前景.     

锂离子电池用LiPF_6/PC+FEC电解液的低温性能

研究氟代碳酸乙烯酯(fluoroethylene carbonate,FEC)添加剂对锂离子电池用碳酸丙烯酯(PC)基电解液低温放电性能和常温循环性能的影响,并通过电化学阻抗谱(EIS)、X线光电子能谱(XPS)以及气质联用谱(GC-MS)等对FEC在PC基电解液中的作用机理进行探讨。研究结果表明:往PC电解液中添加质量分数为5%的FEC可以在石墨电极表面形成完整且致密的SEI膜,从而有效阻止PC在负极石墨的共嵌入;电池在低温-20℃及-40℃下0.5C放电容量分别可达到室温容量的98%及87%;FEC形成的SEI膜有效降低了锂离子电池的低温电荷转移阻抗,是提高电池低温性能的主要因素之一;FEC在正极钴酸锂材料表面形成了导电性能优异的SEI膜层,改善了锂离子电池的低温性能和常温循环性能。     

负极预嵌锂对锂离子电容器性能的影响

采用SLMP(stabilized lithium metal powder)研究预嵌锂过程对锂离子电容器性能的影响.通过高倍率光学显微镜研究加入电解液后预嵌锂负极的变化;通过对比不同嵌锂含量对半电池与全电池性能的影响,分析得出含量对锂离子超级电容器的容量、能量密度和功率密度的影响,发现超稳态锂粉的质量分数在14%左右时,锂离子电容器可以获得较好的性能.     

Sn-Co薄膜电极界面过程原位傅里叶变换红外光谱表征

锂离子电池的界面反应对电池的循环性能、寿命、化学和物理稳定性,以及不可逆容量有重要的影响.运用显微傅里叶变换红外光谱(microscope FTIRS,MFTIRS)深入地研究了Sn-Co电极的界面反应和过程.结果表明,原位显微傅里叶变换红外光谱可清楚地给出Sn-Co合金的嵌锂和脱锂过程中的溶剂化和去溶剂化信息.     

纳米碳管作为锂离子电池负极材料的研究

将两种纳米碳管材料作为锂离子电池负极材料,对其嵌锂行为进行了初步研究。两种材料的首次不可逆容量都很大,这被认为是与电解质在电极材料表面的电化学还原生成的SEI膜有关。对于两种纳米碳管而言,nmcl的不可逆容量远远大于nmc2的不可逆容量,其主要原因是由于nmc1比nmc2的比表面积大。     

锂离子电池负极材料Li2MgSi的Li脱嵌性质研究

使用基于平面波展开的第一原理赝势法,研究了锂离子电池负极材料Li2MgSi在各种脱锂量下的锂脱嵌形成能、相应的体积变化、能带结构、电子态密度以及电荷密度分布.计算结果表明:脱锂量越大需要的能量越大,随脱锂量的变化,平均一个锂的脱嵌形成能在-1.21～-1.61 eV之间.脱锂过程中,体积先膨胀后收缩,整个过程中体积变化很大,是导致材料循环性能较差的重要原因.在脱锂过程中材料显示了由半导体性到金属性又到半导体性的特征.     

室温离子液体对水热生长纳米α-Fe2O3形貌与电性能的影响

纳米Fe2O3是一种多用途型功能材料,已被广泛应用于气敏、染料、催化等方面,近年来,作为有重要应用前景的锂离子电池电极材料引起了人们的关注[1].本文探讨了室温离子液体对水热生长纳米Fe2O3的形貌、结构及其用作锂离子电池负极材料时嵌脱锂性质的影响.     

锂离子电池SEI成膜添加剂的研究

开发高效优质的固体电解质界面(SEI)成膜添加剂是提高锂离子电池性能的一种经济而有效的途径.本文从SEI成膜添加剂成膜机理的角度,分析和评价了已有的还原型添加剂、反应型添加剂及修饰型添加剂的作用效果;综述了理论计算在锂离子电池SEI成膜添加剂研究中的应用,并提出了"理论设计、材料合成、性能评估"三个研究环节无缝连接锂离子电池中SEI成膜添加剂创新研发的新思路.     

锂离子电池简介

锂离子二次电池于20世纪90年代初由日本SONY公司率先研制成功并实现商品化。所谓锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。电池在充电时,Li 从正极中脱出,通过电解液和隔膜,嵌入到负极中。反之,电池放电时,Li 由负极中脱嵌,通过电解液和隔膜,重新嵌入到正极中。由于Li 在正负极中有相对固定的空间和位置,因此电池充放电反应的可逆性很好,从而保证了电池的长循环寿命和工作的安全性。锂离子电池具有以下特点:(1)工作电压高。锂离子电池的电压一般在3·6V,是镍镉、镍氢电池工作电压的3倍。(2)…     

锂离子电池硅基负极研究进展

锂离子电池因其高能量密度的优点在能源领域发展迅速.硅基负极由于其高理论比容量被视为是继石墨之后最具发展前景的负极材料,但是硅基负极在嵌脱锂过程中会发生严重的体积膨胀,导致电池容量的衰减和库伦效率的下降,影响了其商业化应用.本文综述了硅基负极的工作原理以及面临的问题挑战,重点从硅基负极的结构设计与改性、粘结剂的开发以及电解液添加剂三个方面对硅基负极进行了系统的阐释,并对其今后的发展趋势进行展望.     

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。     

锂在锂离子电池石墨电极中电化学嵌脱层的可逆性

对石墨化热处理温度与其充放电性能的关系以及锂在石墨负极中不能可逆嵌脱的原因进行了研究．在不同的最高热处理温度(t     

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。     

氟化锂及氮化亚铜人工固态电解质膜对锂离子电池正极三元材料的改性

在锂离子电池充放电过程中,电解液与电极材料发生反应,形成的固态电解质膜(solid electrolyte interphase,SEI)随着充放电次数的增加而变厚,这将降低电池的循环稳定性。所制备的人工固态电解质膜(a-SEI)可改善锂离子电池的循环稳定性,其主要成分为使用液相法制备的氟化锂(LiF)、氮化亚铜(Cu 3N)纳米颗粒。通过两种不同路径,将两种纳米颗粒先后在锂离子电池正极三元材料LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2(NCM811)电极片表面和活性材料颗粒表面涂覆生成一层a-SEI。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)等材料表征和电化学分析方法,解析a-SEI对锂离子电池循环稳定性的影响。结果表明,NCM811材料表面包覆Cu 3N作为a-SEI的电化学性能最好,相比纯NCM811材料,50周循环后的容量保持率可提升26.5%。