影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素

影响锂离子电池高倍率充放性能的因素很多,包括电池设计、电极组装、电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻以及电解质的传导能力和稳定性等。为了探究其原因和机理,本文主要从正极、负极和电解质材料三方面对它们在高倍率充放电时各自的影响因素进行了综述和分析,并讨论了利于高倍率充放的电极和电解质材料的发展方向。

贮氢合金V_3TiNi_(0.56)Cr_x的充放电性能和吸放氢性能研究

以V2O5、TiO2等原料,用自蔓延高温合成法制备了钒基贮氢合金V3TiNi0.56Crx(x=0.1、0.3),用EDXRF、XRD等方法分析了合金的组织成分,用LK98BⅡ微机电化学分析系统、PCT测试仪分别测试了合金的充放电性能和吸放氢性能。结果表明:随Cr含量的增加,合金放电容量和吸氢量均降低;气态放氢平台的宽度变窄、倾斜度增加;电化学放电平台电压和气态放氢平台压力均增加;循环稳定性提高。

球型Ni(OH)_2表面包覆Y(OH)_3及其高温充放电性能

应用共沉淀的方法在球型Ni穴OH雪2的表面包覆了一层Y穴OH雪3,并研究了包覆不同含钇量后的球型Ni穴OH雪2的高温充放电性能。研究结果表明:包覆Y穴OH雪3的球型Ni穴OH雪2具有良好的高温充放电性能。其中1C充放电条件下,包覆量为0.3%的Ni穴OH雪2较好,0.2C充放电条件下,包覆量为1%的Ni穴OH雪2较好。

LiMn_2O_4合成条件对其充放电性能的影响

研究了锂离子二次电池正极材料LiMn2O4的不同合成条件对其充、放电性能的影响。实验采用EMD与Li2CO3为原料，在750℃下合成尖晶石型LiMn2O4实验结果表明，该材料在1mol／LLiClO4＋PC/DME（体积比1：1）电解液中表现出优良的充、放电性能。

β-NiOOH的制备及充放电性能

NiOOH was prepared by chemical oxidation of β Ni(OH) 2. The physical characteristics and the chemical composition of the product were characterized by XRD, TG/DTA and ICP measurements. β NiOOH and the mixed samples of β NiOOH with γ MnO 2 in different ratios were charged/discharged in constant current, the results show that the addition of γ MnO 2 improves the discharge voltage plateau of nickel electrode and the optimum ratio of γ MnO 2 in the electrode is 25%. The cut off voltage of nickel electrode should be above 0 V( vs .Hg/HgO).

电动车用MH-Ni蓄电池充放电性能研究

检测比较了80Ah方型MH-Ni蓄电池不同倍率的充放电性能,并给出了不同温度下1C充放电电压和温度特性曲线。分析得出:充电过程温度升高较快,须对温度进行检测和控制;以前将作为充电终点判据的温升速率确定为1.5～2.0℃·min-1,不适合80Ah方型电池,须重新确定充电截止温升速率;不同温度下,MH-Ni蓄电池1C充放电性能较好,显示MH-Ni蓄电池具有良好的大电流充放电能力,可在混合动力车上应用和推广。

LiFePO_4锂离子电池的高倍率充放电性能

研究了正极材料、正极面密度、导电剂含量及电极结构对18650型LiFePO4锂离子电池高倍率充放电性能的影响。当D50为1.92μm,比表面积为11.4 m2/g,正极面密度为2.8 g/dm2,导电剂含量为4.0%时,电池具有较好的加工性能和倍率性能。相比于单极耳结构,双极耳结构电池的内阻减小了50%,为14 mΩ左右,且分布集中;5.00C充电和15.00C放电时的表面温升很小。在2.0～3.8 V充放电,优化后的20.00C、30.00C放电容量分别为1.00C时的96.6%、86.1%,1.00C充电、10.00C放电,第300次循环的容量保持率为86.3%。

HEV用动力蓄电池的最大充放电性能

结合动力蓄电池在混合动力汽车(HEV)上的应用特点,分析了最大充放电性能的影响因素和描述方法,并使用车辆在城市和高速道路上的运行情况统计数据设计了新的实验程序,包括长持续期(30 s)和短持续期(10 s)两部分。对Opti ma D34型12 V55 Ah VRLA电池进行的实验结果表明,长短持续期的充放电性能相差很大。对于HEV,应将长持续期和短持续期性能区分对待。

Li_4Ti_5O_(12)纳米片负极材料的合成及其快速充放电性能

采用水热法合成Li_4Ti_5O_(12)负极材料,研究材料在大倍率条件下的电化学性能。X射线衍射(XRD)分析结果表明所合成的Li_4Ti_5O_(12)材料晶体尺寸在纳米级。透射电子显微镜(TEM)分析结果表明材料的结晶粒度为50~100 nm。电化学充放电测试结果表明该材料在10 C倍率充放电时首次放电比容量达到269.9 m A·h/g,循环50次后稳定在177 m A·h/g左右,显示出优异的快速充放电性能。

α型和β型PbO_2正极的充放电性能比较

利用化学合成法分别制得α-PbO2和β-PbO2样品,采用XRD、SEM表征与观察两种不同晶型的PbO2样品.由两种晶型PbO2粉末做成铅酸电池的活性正极,采用循环伏安、恒电流充放电以及电化学阻抗谱等电化学方法研究了其电化学性能.结果表明,α-PbO2电极的放电容量较低,β-PbO2电极的放电容量较高,两种晶型PbO2粉末按不同配比制成复合电极有利于提高铅酸电池正极的充放电性能.

镍铝层状双氢氧化物正极锌镍电池充放电性能

在化学共沉淀法的基础上采用喷涂技术制备镍铝层状双氢氧化物,对产物进行了结构表征和物理性能测试,并用作正极活性物质制备锌镍实验电池,考察了电池的充放电性能。结果表明,合成样品晶型结构为单一a相,颗粒形貌呈不规则角块状,比表面积达到14.1m2/g,平均粒径为18.38mm。与球形b-Ni(OH)2正极锌镍电池相比,实验电池的循环稳定性、放电容量和电压平台均有明显提高,1C倍率充放电120次循环平均比容量达到287.4mAh/g,放电中值电压达到1.688V。

低温处理中间相沥青炭微球的充放电性能研究

研究了在 5 0 0～ 10 0 0℃下停留不同时间低温炭化处理的中间相沥青炭微球 (MCMBs)的充放电性能 ,并与其XRD结构相关联。研究表明 :在 5 0 0～ 10 0 0℃停留 4h炭化处理的中间相炭微球中 ,70 0℃炭化处理的MCMBs充放电性能最好 ,充放电容量最高 ,不可逆容量损失最小 ;在 70 0℃炭化温度下停留时间的延长有利于MCMBs循环性能的提高。

V_3TiNi_(0.56)Al_x贮氢合金充放电性能和吸放氢性能研究

用自蔓延高温合成法制备了钒基贮氢合金V3TiNi0.56Alx(x=0.1、0.3),用EDXRF、XRD等方法分析了合金的组织成分,并对合金进行了充放电性能和吸放氢性能测试。结果表明:随Al含量增加,合金的最大放电容量和吸氢量均减小,但循环稳定性提高;合金的放氢平台均在0.5MPa附近,随Al含量增加,平台宽度变窄、平台倾斜度增加。

高温热处理石油焦的微观结构与其充放电性能的关系

对两种不同的石油焦进行了高温热处理 ,采用 X射线、扫描电镜和 Raman光谱研究了经不同高温热处理温度 (TH,max)处理过的试样的结构、形貌、织构与石墨化度。采用恒电流充放电原位 XRD法和粉末微电极循环伏安法研究了试样的充放电过程 ,据此讨论了微观结构与充放电性能的关系。

MnO_2/石墨烯/聚噻吩复合材料的制备与充放电性能研究

采用原位水热氧化还原法制备了MnO2/石墨烯/聚噻吩(MnO2/G/PTh)三元复合材料.使用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对复合材料的形貌和结晶性进行了表征,运用电池测试系统考察了材料的充放电性能.结果表明,复合材料中石墨烯表面有球状MnO2生长,大颗粒聚噻吩的缝隙中也存在有球状MnO2.合成的MnO2/G/PTh复合材料,经过20次循环后电极材料的比容量基本都能保持在300 mAh/g左右,其中组比为20∶1∶0.67的复合材料首次充放电效率达到46.5%,放电容量最高.MnO2/G/PTh复合材料的充放电稳定性及库伦效率均高于MnO2.

车用锂离子电池充放电性能及应用研究

为了考察锂离子电池在电动车辆上的使用性能,对锂离子电池进行了一系列充放电试验,得到了锂离子电池在单体、成组和装车状态下的电池工作特性曲线,提出了通过SOCV值来预测电池SOC值的控制策略及SOC的控制目标值.试验结果表明,锂离子电池具有良好的环境适应性和大电流充放电性能,适合电动汽车使用,但应将电动车续驶里程控制在合适的范围内.

电动车用超级电容器充放电性能的实验研究

为加速我国电动车用超级电容器的应用,了解其大功率、大电流充放电特性,本文通过对超级电容器的充放电实验,分析比较了几种常见的充放电模式,提出了恒压控制下充电电流的恒流惯性概念。详细的探讨了电容大电流充放电导致的电压突变、充放电量不充分、发热严重等问题及其可能的产生原因,并提出了可行的解决方案。

添加剂对Ni(OH)_2电极充放电性能的影响

Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Co和La等添加剂以化学共沉积的方式添加到镍电极活性物质Ni(OH)2中,XRD显示Ni(OH)2为β型。恒流充放电和循环伏安实验结果表明:添加剂能提高镍电极的充放电性能,其中Sr、Co和La是比较理想的添加剂。它们能明显提高析氧极化,降低析氧速率,增强电极的可逆性,改善电极的充放电性能。

气相Si0_2电解液添加剂对阀控铅酸电池充放电性能的影响

本文采用气相二氧化硅作为硫酸电解液添加剂,研究了其对阀控铅酸蓄电池2小时率充放电容量、大电流充放电性能、搁置性能及低温性能的影响,结果表明:气相二氧化硅提高了铅酸蓄电池在上述各种情况的充放电容量及功率,其中在电解液中添加质量分数为5%的气相二氧化硅的铅酸电池,具有最好的电化学性能。气相二氧化硅减少了铅酸蓄电池欧姆极化与电化学极化,从而改善了电解液性能,提高了蓄电池的电化学性能。

退火处理对稀土镁镍系合金电极充放电性能的影响

研究了铸态合金及退火合金La0.75Mg0.25Ni3.44Co0.2Al0.03Ti0.03的充放电性能。结果表明,随着退火温度的提高,活化过程合金电极的充放电电位差先减小后增大,放电效率先增大后减小;退火合金的放电比容量均明显高于铸态合金,且1 223K退火合金的放电比容量明显大于其他退火合金;随着充放电电流密度的增加,铸态合金及退火合金的最大放电比容量均降低;退火合金的充放电循环性能得到改善。分析指出,退火合金充放电性能的改善,主要在于合金相结构的改变、组织均匀性的提高和颗粒表面吸氢元素含量的增加。