液相法制备LiMn2O4及掺杂研究

以LiNO3,Mn(NO3)2和弱有机酸为原料,将其按一定比例混合,先于低温蒸干水分,再在250℃加热1h,得到黑色前驱物粉末;将前驱物在650～800℃焙烧10～20h便可得到LiMn2O4晶体.此外,研究了生产LiMn2O4晶体过程中温度及添加Ni,Co,Al对LiMn2O4晶化程度和结晶结构的影响.研究结果表明:利用液相法可以使反应物充分反应,能够得到晶形完整、结晶度高的尖晶石型LiMn2O4;并通过该液相法能更均匀掺杂,得到晶粒粒径更小的掺杂Ni,Co,Al型LiMxMn2-xO4.     

高密度LiMn0.4 Ni0.4 Co0.2 O2正极材料的合成与研究

用一种改进的氢氧化物共沉淀法制备了粒径均一、近球形的Mn0.4Ni0.4Co0·2(OH)2,再通过高温固相合成法制备了高密度的LiMn0.4Ni0.4Co0·2O2正极材料。结果表明,在沉淀体系中加入F-,可以在较为宽松的条件下制备出振实密度为2·3g·cm-3的LiMn0.4Ni0.4Co0·2O2正极材料。对产物进行了XRD、SEM和充放电测试。SEM测试结果表明,产物具有良好的形貌;XRD测试表明,产物具有良好的层状结构,无杂质相存在。在充放电电压区间为3·0~4·4V,电流密度为30mA·g-1时,首次充电和放电容量分别为185和164mAh·g-1,经过50次循环,放电容量仍能保持90%。     

锰酸锂正极锂离子二次电池纯电动汽车的研制

以100Ah的锰酸锂锂离子二次电池锂离子电池组和30kW交流电机组成了动力系统,研制了MGL6486EV电动汽车。电池组的电压为304V,能量为37kWh,电池组采用了智能管理系统(BMS)和均衡系统。电动机采用全数字适量控制,并具有刹车能量回收和防溜车功能。在充电时智能充电机始终与BMS保持通信联系,以保证电池组安全快速充电。车辆最高车速可达117km/h,0~50km/h加速时间为6·80s,50~80km/h加速时间为7·34s,爬坡度超过20%,续驶里程为204km,百公里耗电仅为19kWh。到目前为止该车辆已运行5万多km。     

B元素对正极材料LiCoO2结构及性能的影响

为得到性能优异的锂离子电池正极材料,通过湿化学方法首先制得LiCoO2前驱体,掺入一定量H3BO3后经加热处理即得到掺B样品.通过对掺B样品进行检测分析,结果表明B的掺入能够部分改变LiCoO2的结构;其中当B含量在0.5%～3.5%时效果最好,其循环性也有提高.     

生物淋滤溶出废旧锂离子电池中钴的研究

考察不同培养条件对生物淋滤溶出钴的影响,研究提高钴生物溶出效率的方法和工艺条件. 研究表明:在硫磺质量浓度为4 g/L,起始pH为2.0,培养温度为27 ℃时,当电极混合材料的质量浓度为1%的条件下,淋滤12 d后钴的溶出质量浓度可达306 mg/L. 降低淋滤体系起始酸度(pH为1.0)和改变淋滤液硫源组合(2 g/L硫磺和2 g/L黄铁矿)可以有效提高钴的生物溶出效率,淋滤12 d后钴的溶出质量浓度高达1 682 mg/L,溶出率超过90%.     

石墨烯在锂离子电池材料中大有可为

锂离子电池是一种典型的可充电电池,在储能技术领域占主导地位,应用极为广泛。近年来,科技发展对锂离子电池提出了更高要求,包括高能量密度、高安全稳定性等,驱动着电池材料与结构不断创新发展。研制石墨烯基复合正极负极材料,是极为活跃的方向。在此,对锂离子电池的结构、面临的突出挑战以及石墨烯基正极和负极材料研究前沿进行了介绍,重点围绕石墨烯增强电极材料电学特性的基本原理和复合材料制备技术作了阐述,也提出了未来发展动向。     

Low temperature synthesis of NiO/Co3O4 composite nanosheets as high performance Li-ion battery anode materials

NiO/Co3O4 composite nanosheets have been synthesized via a facile method at low temperature for the first time.The as prepared materials were characterized by X-ray powder diffraction(XRD) and transmission electron microscopy(TEM),and the performance of Li-ion batteries(LIBs) as anode materials were also studied.By controlling the atom ratio of Ni:Co,not only the size of the nanosheets can be controlled,the electrode’s conductivity and stability could also be greatly improved.The composite material showed a stable capacity retention during cycling(87% of the second capacity was retained after 15 cycles) even at a relatively large current rate(400 mA/g).The NiO/Co3O4 nanosheet might be promising candidate anode materials in high performance Li-ion batteries.     

化学法测定锂离子电池正极材料中的镍

采用化学分析方法,对锂离子电池正极材料中的高含量成分镍进行了测定,探讨了在大量干扰元素锰、钴存在下的测定条件.研究结果表明,该方法标准偏差小于0.054,变异系数小于0.20%,回收率在99.63%~100.5%之间.     

单节锂离子电池保护电路的改进

提出了一种低成本的单节锂电池保护回路系统,采用0.6μm混合信号CMOS工艺和修调技术使芯片具有低功耗、高精度检测电压等特点.通过基准电路和取样电路设计的改进,使保护电路实现了多种保护功能,并且具有很高的检测电压精度.模拟结果表明,该电路在温度为25℃时过充电保护电压的检测精度达到了±25mV,耗电流仅为3.5μA,满足高精度检测电压的要求.     

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.