基于红外热成像技术的锂离子电池热特性试验研究

为了深入研究锂离子电池在工作状态下的热特性,通过试验与理论分析手段,结合红外成像技术与非接触式可视化观测方法,研究了锂离子电池单体在不同放电倍率下的表面温度分布特征及不同荷电状态(State of charge,SOC)下的温度均衡性和不同测量点的温升特性。结果表明:锂离子电池极耳附近区域为主要的产热源,且放电倍率越高,产热量越大;电池温度上升越快,最高温度越高,电池温度均衡性越差; 1C放电时,电池表面的温度梯度以多个类半圆形温区呈现;并以正极区为圆心向整个电池扩展; 2C放电时,初期形成的两个半圆形温区重合为一个以圆弧为下边的类矩形温区,直至扩展到电池下边缘;不同放电倍率下,电池温升速率均呈现先减小后增大的趋势。根据以上分析及研究成果,可以合理改进电池单体结构,设计电池组或电池包散热方案,提高锂离子电池在工作过程中的高效性和安全性。     

尖晶石型LiMn2O4的溶胶凝胶法制备

采用溶胶 凝胶法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4·研究了干凝胶制备锰酸锂的机理·由于干凝胶燃烧时生成的产物颗粒很细,燃烧过程中就有大量的锰酸锂生成,剩下的Mn3O4和Li2O2在300℃左右已完全转化为锰酸锂,大大降低了合成温度·通过对700℃合成的锰酸锂XRD分析表明,样品的衍射峰峰形尖锐,晶型发育良好·考察了pH值对合成样品粒度及电化学性能的影响,SEM分析表明,随pH值增加,所得溶胶制备的锰酸锂电化学容量增加,当pH=6 0时合成样品颗粒分布均匀,达到亚微米级·以0 1C的电流、电压范围3 30～4 35V充放电测试表明,该条件下合成的样品初始放电容量为121.0mAh·g-1,显...     

酚醛树脂热解炭的制备及其电化学行为的研究

采用SEM,XRD,恒流充放电等方法研究了一种新型开环自聚酚醛树脂在不同温度下炭化产物的形态、结构及电化学储锂行为。结果表明：酚醛树脂热解炭的微观形态为片层结构,具有较大的d002值,较小的Lc值和较大的La值;它的电化学性质呈现出含氢炭材料的行为,表现出高的储锂容量和较大的不可逆容量损失,随着炭化温度的提高,所得炭的储锂容量由600 ℃时的616mAh/g减小为800 ℃时的208 mAh/g,相应的不可逆容量损失也由600 ℃的219 mAh/g减小为800 ℃的31 mAh/g;探讨了该聚合物炭的储锂机制,认为除了锂对微晶石墨片层的插层作用之外,还可能存在锂离子与炭材料中氢原子的结合,导致放电电压的滞后。但随着热处理温度的提高,氢含量减少,上述电压滞后现象也随之减弱,直至消失。     

锡基复合氧化物负极材料的研究

采用共沉淀法制备了SnFeO2.5和SnPbO2两种锡基复合氧化物粉末.XRD分析表明,这两种锡基复合氧化物在26°～28°处都有波峰,属无定形结构;SEM的形貌观察发现SnFeO2.5颗粒分层紧密堆积、团聚在一起,SnPbO2颗粒为棱柱状、表面光滑.将其分别作为Li+电池负极材料的活性物质,利用恒电流电池测试仪研究它们的电化学性能,发现这两种锡基复合氧化物都有较高的电化学容量.     

氧化镍钴锂(LiNi0.8Co0.2O2)为正极的高比能量18650型锂离子电池研究

对高比容量、低成本的氧化镍钴锂材料的合成及其在18650型锂离子电池中的性能进行了研究,合成出的批量5kg的氧化镍钴锂材料的放电比容量达到180mAh/g以上．以其为正极,MCMB和天然石墨为负极组装的一批18650电池,最高放电容量为2297mAh,质量比能量为190Wh/kg;电池100％DOD,800mA充放循环600次,容量为初始容量的65％;50％DOD,1A充放循环1000次,放电终了电压由3.45下降到2.98V;电池经过过充、过放、短路、挤压等安全试验,未发生起火、爆炸现象．对电极的制作工艺和电池的设计工艺进行优化,设计出的18650样品电池容量为2530mAh,质量比能量达到210wh/kg,体积比容量550wh/L．     

锂离子动力电池特性研究

为深入了解锂离子动力电池的充放电特性,评价其在电动汽车上的使用性能,通过不同条件下的试验对两种锂离子动力电池进行了全面性能测试.介绍了动力电池性能试验方法,基于试验数据绘制了锂离子动力电池不同使用工况下的充放电特性曲线,得到了电池的各项性能参数.分析了锂离子动力电池的工作特性以及充放电率、环境温度等因素对电池性能的影响,提出了锂离子动力电池的合理使用建议和在低温情况下的合理应用方案.     

Hollow bismuth ferrite combined graphene as advanced anode material for sodium-ion batteries

Hollow bismuth ferrite nanofibers were fabricated via simple electrospinning process,and the storage properties of Na-ions were investigated by atmospheric pressure X-ray photoelectron spectrum(APXPS) and Synchrotron Radiation.The results show that the hollow bismuth ferrite nanotubes demonstrate impressive sodium storage properties and good cycling stability that the specific capacity can exceed 500 mA h g~(-1) and the cycle number reaches several hundred cycles.The graphene-coated bismuth ferrite nanotubes exhibit a specific capacity of600 mAhg~(-1)and a 89% capacity retention after 200 cycles.The present strategy can be a significant step to fabricate hollow perovskite oxides and serve as sodium ion batteries.     

阶次自适应AR等效电路模型的锂电池SOC滑模观测

基于等效电路模型的一类车载动力电池剩余荷电状态(state of charge，SOC)的估算方法，其估算精度高度依赖于模型精度，模型精度又正比于模型复杂度，以至于难以较好地应用于嵌入式控制单元.提出复杂度相对较低、能够自适应确定最优模型阶次的全新等效电路模型——基于阶次自适应AR模型的车载动力电池等效电路灰箱模型.基于此灰箱模型，给出锂离子电池SOC的滑模观测器设计推导及能观性、收敛性证明.结果表明，本文提出的基于阶次自适应AR等效电路灰箱模型的滑模观测器SOC估算方法(adaptive autoregressive-sliding mode observer，AAR-SMO)具有低模型复杂度、高精度、强鲁棒性及快速收敛等性能.     

2018年清洁能源开发热点回眸

 2018年清洁能源领域取得了一系列激动人心的进展，提出了液态阳光的概念，不依赖p-n结的光伏转化新原理被发现以及锂硫电池步入商业化应用等。本文评述了太阳能电池、燃料电池、锂电池及生物质能源等技术在2018年的重要突破，并展望了未来清洁能源领域的发展方向。     

单相光伏并网发电系统的建模与仿真

光伏并网发电具有集成度高、使用方便、清洁无污染等优点,是光伏发展的一个主要方向.设计的单相光伏并网发电系统采用两级式拓扑结构,前级采用Boost直流变换器结构,用扰动观测法进行最大功率点跟踪,后级用全桥逆变电路将直流电逆变为交流电.最后,在MATLAB/Simulink环境下建模、仿真,仿真结果基本符合要求.