MoO_3包覆对锂一次电池CuF_2正极材料性能的影响

通过球磨CuF2和MoO3的混合物,制成CuF2/MoO3复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究CuF2/MoO3复合材料的结构和电化学性能。结果表明:MoO3晶粒均匀地附着在CuF2的表面,形成均匀的导电网,从而使制备的CuF2/MoO3复合材料具有高导电性,可作为锂一次电池正极活性材料。以0.1C倍率放电,截止电压为1.5V,CuF2/MoO3复合材料放电比容量高达483mA·h/g,放电电位平台为2.5V,明显高于CuF2正极材料的278mA·h/g,接近其理论容量528mA·h/g。

锂一次电池正极材料钒酸银的研究进展

钒酸银正极材料目前已广泛应用于可植入式心脏复律除颤器电源中,是一种极具研究和开发价值的电极材料。本文介绍了钒酸银放电过程的电化学还原机理,归纳总结了固相法、溶胶凝胶法、水热法、微波法等方法制备钒酸银的研究成果和各方法的优缺点,概述了对钒酸银进行改性研究的成果,并对今后钒酸银主要的研究方向和发展趋势进行了展望。

CF_x-Ru复合阴极材料的制备及在锂一次电池中的应用（英文）

首次采用简单的原位化学改性方法合成了CFx-Ru复合阴极材料并应用于锂一次电池。与原始CFx材料相比,CFx-Ru在5C的放电倍率下放电容量、放电电压平台和最大功率密度可分别高达605 mAh·g^-1、2 V、8727 W·kg^-1。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对阴极材料结构、化学环境和形貌进行了研究。研究发现,在CFx-Ru复合材料中,nF/nC和C-F2键与C-F共价键的峰面积比都有所降低,这可能是由于RuO2与CFx材料表面或边缘的CF2惰性基团反应所致。这种原位化学反应消耗了非活性的CF2,产生了导电元素钌,并由于气相产物的演化而增加了比表面积。这些特性有助于改善阴极材料的电化学性能。电化学阻抗谱和N2吸附-脱附测试结果也进一步证实了改性材料拥有较大的比表面积和优异的电导率。

高容量铬氧化物Cr_(8)O_(21)锂一次电池正极材料的制备与性能

本工作以CrO_(3)前体为原料,采用高温固相法制备高性能的Cr_(8)O_(21)材料,探究了热解温度对Cr_(8)O_(21)性能的影响,并详细分析Cr_(8)O_(21)的首次放电机理。借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微技术(SEM)、X射线光电子能谱分析技术(XPS)和电化学技术等表征测试手段,对比分析了不同热解温度下制得的样品结晶度、形貌和电化学性能,并阐明了放电机理。结果表明,热解温度270℃下制备的Cr_(8)O_(21)样品结晶度最高、放电性能优异。在0.05 mA/cm^(2)下放电比容量达到419 mAh/g,平均电压2.99 V;在1.0 mA/cm^(2)下放电比容量达到315 mAh/g,平均电压2.82 V;容量保持率75.11%,电化学性能高于其他温度下制得的Cr_(8)O_(21)样品。热解温度低于270℃,CrO_(3)前体反应不充分;热解温度高于270℃,会生成杂相。XPS结果显示,Cr_(8)O_(21)中Cr元素只含+3价和+6价,不存在其他价态。Cr_(8)O_(21)首次放电机理为:从3.5 V放电至3.0 V,为锂离子嵌入Cr_(8)O_(21)内部的过程;从3.0 V放电至结束,为锂离子与Cr_(8)O_(21)反应生成LiCrO_(2)和高度不可逆的Li_(2)O的过程。本研究有助于推动高容量的Cr_(8)O_(21)材料在锂一次电池领域的应用,为高比能一次电池技术的研发提供实验依据。

锂一次电池热失控释放温度和低压环境相关性

采用模拟环境方式,将锂一次电池放置于101kPa、60kPa、30kPa三种不同的低压环境下,对锂一次电池热失控释放温度与低压环境之间的相关性进行实验和分析。实验结果表明:锂一次电池热失控释放温度随着环境压力值的不断降低而降低,两者之间存在正相关关系,这为提高锂一次电池的安全性和稳定性提供重要依据和参考。

LiTFSI电解液应用于锂一次电池研究进展

锂一次电池具有高比能、高功率、低放电率等优点,为了提高锂一次电池组的安全性,必须摈弃传统的高氯酸锂电解液,采用已经商业化的LiTFSI电解液是最为快捷有效的解决途径。然而LiTFSI电解液应用于锂一次电池中面临腐蚀铝箔的关键问题,本文分析了LiTFSI电解液腐蚀铝箔的原因以及解决这一问题的途径。

我国近二十年锂一次电池行业的回顾、现状和展望

中国改革开放的步伐到2018年已经行进了40年。40年来,我们的国家发生了天翻地覆的变化。沐浴着改革开放的春风,中国的锂电池行业得到了飞速的发展。可以说,这40年,中国的锂电池行业从无到有、从小到大、从弱到强,以至于成为世界锂电池产业中一支举足轻重的精锐大军,在基础研究、技术创新、生产能力、从业人员、市场占有等领域,都处于国际第一梯队的位置,是我国新能源产业最富活力的生力军,是我国经济增长率最高、增长速度最快的行业之一,也是我国创新、创业最为吸引人才的战场。

PC基电解液对Li/CrO_(x)一次电池高倍率性能的影响

Li/CrO_(x)电池具有高能量密度和优异的倍率性能,成为高性能一次锂电池的研究热点。而基于发展具有宽温域和高介电常数的碳酸丙烯酯(PC)电解液体系,对于开发功率高和环境耐受性强的锂一次电池具有重要的应用价值。在本工作中,我们研究了CrO_(x)在PC基电解液中的放电行为,筛选了适配于大电流放电的电解液体系:1 mol·L^(-1)LiTFSI PC:DOL(1,3-二氧环戊烷)=1:2;并揭示了在PC基电解液中影响CrO_(x)大电流放电的规律:Li^(+)溶剂化鞘层中溶剂分子配位数以及参与配位的粒子类型,会极大地影响Li/CrO_(x)电池体系的倍率放电性能。低的配位数以及阴离子参与的溶剂化鞘层结构更加适配Li/CrO_(x)电池体系,能够实现大电流放电。这些规律的认识对于推动PC基电解液应用于大倍率Li/CrO_(x)电池体系具有重要指导意义。

高功率储备式一次锂锰电池正极的研究

研究了储备式锂二氧化锰电池正极的制备工艺。通过X射线衍射(XRD)对不同方法处理二氧化锰的结构进行表征,采用恒流放电及交流阻抗谱方法研究了不同正极制备工艺所得样品的电化学性能。结果表明,通过对正极活性物质二氧化锰的改进、正极基体和粘合剂的优化选择,电池在0.4 C放电倍率下,放电比容量可达到200 m Ah/g。

锂-二氧化锰一次电池的研究进展

从阴极材料二氧化锰(MnO_2)入手,介绍对MnO_2进行的多种改性研究,如金属氧化物掺杂、金属包覆、阴离子掺杂以及热处理的影响;从阳极材料、黏结剂、集流体等方面,分析影响锂-二氧化锰(锂锰)一次电池性能的多种因素;对锂锰电池的发展趋势进行展望。

锂一次应急电池在全海深载人潜水器中的应用分析

全海深载人潜水器首次采用锂氟化碳-二氧化锰体系锂一次电池作为应急电池,在紧急情况下,为潜水器提供应急24V供电。本文对全海深载人潜水器应急电池的需求进行了剖析,根据其指标要求,对锂氟化碳-二氧化锰体系锂一次电池的安全性和电性能进行了相关试验。通过对应急电池在全海深载人潜水器上应用情况的综合分析,验证了其适用性。

碳化氟化石墨/碳纳米管/纤维素复合纸作为正极的高容量锂氟一次电池

利用多壁碳纳米管(MWCNTs)、纤维素(Cellulose fibers)和活性物质氟化石墨(CF1)复合制备成柔性纸,经碳化后,以此碳化CF1-MWCNTs-Cel复合纸作正极组装成锂氟一次电池。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)进行结构和性能表征,通过恒流放电和电化学阻抗(EIS)测试电池的电化学性能。结果表明,在相同的放电倍率下,碳化CF1-MWCNTs-Cel复合纸能有效提高Li/CFx一次电池的放电容量和平台稳定性。在放电倍率为2C,碳化CF1-MWCNTs-Cel复合纸和CF1-Al电极作正极时,电池的放电比容量分别为440.4 mAh/g和321 mAh/g,相对于后者,前者对放电比容量的提升高达37%。碳化CF1-MWCNTs-Cel复合纸作电极展现出优异的电化学性能。

氟化石墨烯用作一次锂电池正极材料的性能(英文)

以异丙醇/水、氟化石墨分别作试剂和原料,采用液相剥离法制备出氟化石墨烯。所制氟化石墨烯呈二维、无定型的多孔结构,其中F含量高达49.7%。氟化石墨烯丰富的C-F键及其超薄的二维纳米结构有利于Li+在充放电过程中的存储和扩散,因此所制氟化石墨烯具有优异的电化学性能,尤其有较大的功率密度。

圆柱状一次锂电池抽真空注液机构的分析与改进

圆柱状一次锂电池的注液机是原生产CR123A电池注液机改造后的设备,由于两种电池的注液量不同,电解液的成分与物理性质也不相同,导致在生产过程中抽真空注电解液机构注液量不稳,电解液被真空泵吸入过滤装置,电解液消耗量大,造成电解液无谓的浪费,增加了电池的原材料成本。基于此,通过研究注液机构的工作原理,分析注液量不稳定及电解液被真空泵吸入的原因,提出合理改进建议,解决注液量不稳及电解液被真空泵吸入过滤装置的问题。

浅谈锂锰软包电池的优劣势和市场发展方向

介绍了锂锰软包电池的组成、结构和特性。与扣式锂锰电池和柱式锂锰电池相比,锂锰软包电池在能量密度、脉冲电流、低温性能和个性化定制等方面具有显著优势。然而,锂锰软包电池在市场推广、产品标准化、生产成本等方面存在劣势。因此需要探讨锂锰软包电池的市场发展方向和改善方向。锂锰软包电池在有源RFID(无线射频识别)、ESL(电子货架标签)、9V电池、超薄电池和军品电池等领域具有广阔的市场前景,其中宽温性能、封装可靠性和性价比是锂锰软包电池需要改善的要素。通过对产品特性进行分析,可以帮助客户更好地了解锂锰软包电池,便于在产品设计时进行电源选型。对应用市场和改善方向进行探讨,为行业内的市场和技术人员提供参考。

一次圆柱形锂电池防护设计中的压力因素

设计电池的不正确安装实验,研究正温度系数热敏电阻(PTC)对电池安全防护行为的影响,验证了安装PTC可提高电池的安全防护。制作不同肩高的电池,研究封装肩高对电池安全性能的影响。电池肩高越低,封装压力越高,导致电池安全性能降低。通过对PTC的模拟压力实验,研究封装压力与PTC防护性能的关系,证明电池封装压力过大会导致PTC防护性能下降。优化选择实验表明,选择动作快、压力下过载防护能力强的PTC,可以应对电池的高封装压力。

功率型一次锂电池组合方案探讨

通过探讨功率型一次锂电池串并联组合时容易被忽视的两个问题,依据电路分析结果和试验数据认为:在并联电池组上没有必要加装防止单体电池之间互充电的单向隔离二极管;在串并联组合电池组中,优先采用并串组合模式,在适合的组合电路位置加装单向隔离二极管。

2020—2024年全球一次锂电池市场年复合增6.56%

国际市场研究机构Technavio日前发布的报告称,2020—2024年,一次锂电池市场规模有望增长18.8亿美元,并且市场的增长动力将以6.56%的复合年增长率加速。一次锂电池具有更长的保存期限,以及更好的能量和功率密度,从而推动了其在若干最终用户行业(例如消费电子设备)中的采用。与其他常规电池相比,对一次锂电池的需求有所增加,因为它们具有更好的性能。

锂氟电池用高倍率氟化多壁碳纳米管正极材料

研究了相同氟碳比的氟化石墨(F-graphtie)和氟化多壁碳纳米管(F-MWCNTs)的电化学性能。高纯石墨化多壁碳纳米管经氟化处理后,获得一种核壳结构的F-WMCNTs(氟碳原子比C/F=1∶1)。经TEM、XRD、XPS表征表明,F-WMCNTs外层被氟化,形成氟化碳结构,而内层依然保持原有的石墨结构。以此F-WMCNTs作正极活性材料组装成锂氟(Li/CF_x)一次电池。经电化学测试表明,在相同的放电倍率下,对比F-graphite电极(C/F=1∶1),F-WMCNTs电极能够有效提高Li/CF_x一次电池的放电容量和电压平台。大倍率(≥1 C)放电时,尤其明显。当放电倍率为0.05 C时,F-WMCNTs极和F-graphite电极比容量分别为822 m Ah/g和786.1 m Ah/g,F-WMCNTs电极放电容量比F-graphite电极提高4.5%。当放电倍率为2 C时,F-WMCNTs电极和F-graphite电极分别达到375.4 m Ah/g和283.7 m Ah/g,F-WMCNTs电极的放电比容量比F-graphite电极提高了32.2%。F-WMCNTs电极显示出优异的倍率性能。

氟化多壁碳纳米管作正极对锂/氟电池性能的影响

通过对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氟化改性,获得氟碳原子比分别为0.28(CF0.28),0.56(CF0.56),0.78(CF0.78)的氟化多壁碳纳米管。将氟化多壁碳纳米管作正极活性物质涂覆于铝箔,金属锂片为对极,组装成锂/氟化多壁碳纳米管(Li/CFx)一次纽扣电池。采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)进行结构和性能表征,通过恒流放电检测电池的电化学性能。结果表明:活性物质为CF0.78的正极电极的电化学性能最佳,在电流密度为39mA/g时放电比容量达724mAh/g,同时出现了稳定的放电平台。在0.05C放电倍率时,3种电极的活性物质利用率分别达到73.4%,89.6%,92.9%。相比0.05C,2C放电倍率下的放电比容量衰减率分别为68.8%,34.1%,39.6%,表明提高氟化程度,能够降低放电比容量衰减率,虽CF0.78相对CF0.56的放电化容量衰减率有所上升,但在相同放电倍率时,其放电曲线稳定性是最好的。