锂离子电池塑料-金属复合集流体的特性及制备研究进展

塑料-金属聚合物复合集流体(metallized plastic current collector,MPCC)通过减厚、减重可大幅提高电池的能量密度,且因聚合物自身绝缘、受热收缩、熔融等特性可提高电池的安全性,因此吸引了产业界研究者的诸多关注。了解聚合物基底和MPCC的特性及制备方法有利于高质量MPCC的研发,同时可促进高能量密度、高安全电池的发展,因此本文着重介绍了常用和亟待开发的聚合物的特性,阐明了目前市场生产的高质量PET、PP基复合集流体虽已应用于锂离子电池,但面临着各种挑战,例如PET的溶胀溶解反应,PP与金属层间的低黏结性等,并提出了相应的改进措施。此外,本文总结了聚合物表面沉积金属层的多种方法(磁控溅射、蒸镀、化学沉积和电镀等)的原理、优缺点和设备改良策略、注意事项,以期提高聚合物表面金属层的均匀性、一致性和导电率。最后,为提高MPCC在电池中的应用可行性,明确了MPCC未来研发的重点攻关问题,例如提高金属-聚合物界面黏结性,进一步提高电池安全性和导电率,并阐述了将来的发展趋势:功能化和精细化MPCC在电池中的应用。

磁共振波谱检测三阴性乳腺癌患者尿液代谢生物标志物预测化疗敏感性的临床研究

目的通过磁共振波谱(NMR)代谢组学方法探讨不同化疗敏感性的三阴性乳腺癌(TNBC)患者尿液中的差异性代谢生物标志物,为早期预测患者新辅助化疗(NAC)敏感性提供依据。方法选取2019年5月至2020年12月在浙江省肿瘤医院接受NAC的TNBC患者52例,根据疗效分为病理完全缓解(pCR)患者8例(pCR组),病理部分缓解(pPR)患者28例(p PR组),病理稳定(pSD)患者16例(pSD组)。通过NMR测定3组患者尿液的代谢物谱图并进行多元统计分析。根据K-近邻算法(KNN)分类判别,寻找潜在的判别标志物,并利用ROC曲线计算AUC进行评估。结果3组患者年龄、BMI、Ki-67、月经状态和肿瘤分期比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。根据患者尿液NMR代谢谱图并结合主成分分析,发现3组患者尿液的代谢表型有所不同。根据KNN分类判别,在尿液寻找出19种代谢物作为潜在的生物标志物。根据ROC的AUC值评估,发现蛋氨酸是潜在的生物标志物,预测pCR组、pPR组和pSD组TNBC化疗敏感性的AUC分别为0.8324、0.9539和0.8264(均P<0.05)。结论不同化疗敏感性的TNBC患者具有不同的尿液代谢表型,其中蛋氨酸可以作为区别不同化疗敏感性患者的代谢生物标志物。

胺类添加剂对NCM811||SiC电池热失控抑制效果研究

高镍三元电池的高能量密度是取代化石能源,推动清洁能源发展的核心优势,同时也是导致电池严重安全隐患的根本原因。初级胺类与次级胺类能与常见的含碳酸乙烯酯电解液发生开环聚合,从而形成正负极间隔离层,提高电池热安全性。本文基于胺类和电池组分间的化学反应,在电池材料层面和单体层面对电池的安全性展开了研究。在材料层面,利用差示扫描量热法测试锂离子电池中有无胺类添加剂对不同组分间的热稳定性影响。在单体层面,使用绝热加速量热仪对有无添加剂全电池的安全性进行测试,提取热失控特征温度。加入胺类添加剂后电池组分间部分化学反应被提前,同时总放热量明显减少,最大温升速率下降,电池热失控得到有效抑制。

成核剂对蓄冷材料CaCl_(2)溶液过冷度的影响

以氯化锶、硝酸锶、硝酸铜、硝酸锂、硝酸钴和硝酸铝为成核剂,研究了几种成核剂分别对30%氯化钙溶液过冷度的影响。结果表明,分别添加适量硝酸铜、硝酸锂、硝酸钴、硝酸铝虽能降低30%氯化钙溶液的过冷度,但会降低其相变潜热;而添加1.5%Sr(NO_(3))_(2)或1.0%SrCl_(2)·6H_(2)O成核剂,既能有效地去除30%氯化钙溶液的过冷度,又对其相变潜热基本无影响,是较理想的成核剂。考虑到硝酸盐是无机盐材料中具有防腐性能且相变潜热值和导热系数较高的材料,故选择1.5%Sr(NO_(3))_(2)作成核剂。

锂离子电池用参比电极的研究进展

参比电极广泛应用于锂离子电池的性能评测中。综述锂离子电池参比电极常用材料,如金属锂、二元锂合金和含锂化合物等,以及常用制作方法,介绍参比电极在锂离子电池老化机理研究、电极电位监测和电极阻抗谱分析等方面的应用,并总结参比电极的形状优化、位置优化等优化手段,对今后的研究方向进行讨论。

钠离子电池黑磷基负极材料研究进展

钠离子电池被认为是一种极具潜力的二次电池体系,得到了国内外的广泛关注。硬碳是主要的钠离子电池的负极材料,但是,由于硬碳材料固有比容量较低,极大地限制了其全电池能量密度的提升。相比之下,磷资源丰富,且作为活性材料具备理论比容量高的优点,可用于发展磷基高比容量和长寿命的钠离子电池负极材料。本文通过对近期相关文献的探讨,综述了提高结构稳定性和电化学性能的一些有效策略。黑磷能够较为容易地通过机械的方法制备,并与石墨烯、多壁碳纳米管、科琴黑等碳材料复合,但是微观化学键的构建需要额外考虑,碳材料表面与黑磷化学键结合能够显著增强结构和储钠可逆性。此外,也可以引入导电高分子材料和部分典型的二维材料与黑磷复合,实现材料和电极微观结构优化,提供了提升电化学性能的重要方法,最后展望了黑磷作为钠离子电池负极材料的发展前景。

基于控制结晶法制备的锂离子电池正极材料球形锰酸锂

采用控制结晶法,以MnSO4,NH4HCO3和氨水为原料制备了球形MnCO3。所得产品的振实密度为2.1 g/cm3,粉末粒度约为20μm。研究了MnCO3在不同温度下的热分解性能,对热分解产物的差热/热重分析和X射线衍射分析发现,MnCO3的热分解反应分两步进行,在300℃时开始分解,生成中间产物MnO2;在520℃时,MnO2开始转化为Mn2O3,至560℃时完全转化为立方相的球形Mn2O3。实验所确定的MnCO3完全分解为立方相球形Mn2O3的最佳条件为在560℃下加热4 h。以LiCO3为锂源材料,在750℃下与球形Mn2O3一起焙烧,制备得到球形LiMn2O4。其在25℃和0.4C倍率下的首次充放电容量分别为131和125 mA.h/g,90次循环的容量保持率为84%。

硫化聚合物锂离子电池正极材料的研究进展

用单质硫对聚合物进行硫化,可以制备具有电化学活性的导电高分子材料.这些材料用作锂离子电池正极活性材料,可获得较高的比容量.综述了聚二乙基硅氧烷、聚乙烯、聚乙炔、聚苯乙烯、聚丙烯腈等聚合物通过单质硫在200～360℃下硫化所制得的导电高分子材料的电化学特性.

形变对Ti_(44)Ni_(47)Nb_9宽滞后形状记忆合金应力诱发马氏体相变行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)系统研究了在(Ms+30℃)温度下拉伸形变对Ti44Ni47Nb9形状记忆合金应力诱发马氏体(SIM)相变行为的影响. DSC测量表明, SIM相变为一微观不均匀过程,当形变量达到约14％时, SIM相变过程结束.在形变试样的第一次加热过程中, SIM的逆转变开始温度As和相变潜热均随着形变量的增加先增加后略有降低;而逆转变温度间隔随着形变量的增加略有增加,但和热诱发马氏体相比, SIM的逆转变温度间隔明显变窄.此宽滞后现象为一次性效应.在随后加热循环中的相变潜热、第一次冷却过程中马氏体相变开始温度以及第二次加热过程中逆转变开始温度均随着形变的增加而缓慢降低.

锂离子电池无钴富镍层状正极材料的研究现状及前景

目前钴元素在锂离子电池正极材料中被广泛应用,其对材料循环性能和结构稳定性的提升表现优异。然而因为钴价格高昂、供应链存在风险以及开采受限等因素,降低正极材料中钴的含量甚至实现无钴化是当前的主要研究方向。无钴富镍层状材料成本低、能量密度高,具有一定优势。本文综述了无钴富镍层状正极材料的合成方法和改善性能的手段,有助于研究人员了解该材料的研究进展。

锂离子电池发展的前瞻--第14届国际锂电池会议评述

介绍了2008年6月22-28日在中国天津召开的第14届国际锂电池会议的学术发展情况。具有较好安全性能的磷酸铁锂正极材料和具有较高倍率特性和较好循环性能的纳米电极材料是最近的研究热点;改进负极材料和电解质,是进一步改善锂离子电池安全性能的关键;优化制备和平衡电池组技术,是亟待解决的动力电池的关键技术。

锂离子塑性晶体常温固体电解质

固体塑性晶体是制备常温固体锂离子导电电解质的优良材料,其常温离子导电率可达到10-3S cm-1的实用水平。本文综述了塑性晶体材料作为锂离子常温固体电解质的最新研究进展。

表面掺杂Al的球形尖晶石LiMn_2O_4的高温循环性能

采用控制结晶工艺合成了球形Mn3O4,通过在球形Mn3O4的表面包覆Al(OH)3,然后与LiOH一起混合焙烧制备了表面掺杂Al的尖晶石LiMn2O4。采用SEM,XRD,EDS以及电池系统测试等方法,研究了所制备材料的结构和性能。SEM分析表明:表面掺杂后,Al(OH)3均匀地包覆在颗粒表面。XRD和EDS分析表明:焙烧后,Al元素占据了Mn的位置,且颗粒表面的Al含量高于其总体的平均含量,说明Al只是在表面富集,即表面掺杂。电池测试表明:表面掺杂后,尖晶石LiMn2O4的初始充放电容量有所下降,但在高温55℃下的循环性能有显著的提高,表面掺杂6%Al的尖晶石LiMn2O450次循环的容量保持率从68.3%提高到79.0%。说明以Al3+作为掺杂离子通过表面掺杂来改善LiMn2O4的高温循环性能是有效的。

溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn_2O_4

应用溶胶法由CH3COOL i.2H2O、Mn(CH3COO)2和已二酸制备含锂、锰的干凝胶,经高温焙烧制得尖晶石锰酸锂L iMn2O4.XRD分析显示,该尖晶石样品的结晶度随焙烧温度而升高,容量同时增加,但如超过800℃,则循环性能变差.延长焙烧时间,容量呈先增后降趋势.优化后的焙烧条件为750℃、20 h.以此制备的L iMn2O4初始放电容量为130 mAh.g-1,经过15次循环后仍达125 mAh.g-1.

球形尖晶石LiMn_2O_4掺杂钇的性能研究

利用控制结晶方法,在前驱体碳酸锰中共沉淀掺杂适量的钇,得到球形掺杂钇的碳酸锰,在540℃预烧后,与锂盐一起焙烧,可以得到高活性的掺钇球形尖晶石LiMn_2O_4.XRD分析表明,产物中无杂相产生.研究表明,掺杂钇与掺杂其它金属离子的特性不一样,钇具有催化特性,掺杂钇可以提高尖晶石LiMn_2O_4中锰的活性.掺钇使得更多的Mn^(3+)参加电化学反应,增加容量;但同时也使更多的锰与电解液反应,造成锰的溶解,容量损失.掺钇量越多,锰的溶解量越大.因此,合适的掺杂量对于保证产品良好的电化学性能至关重要.实验证明,掺钇0.5%的产品Li(Y_(0.005)Mn_(0.995))_2O_4具有较好的电化学性能.其常温初始比容量为130mAh·g^(-1),大于纯相的锰酸锂的125mAh·g^(-1),100次循环后比容量为120mAh·g^(-1),容量保持率为92.3%.

纳米Ni(OH)_2的控制结晶法制备

纳米Ni(OH)2可以有效地提升镍氢电池的性能.本文以NiSO4和NaOH为原料,聚乙二醇为分散剂,采用控制结晶法制备了纳米Ni(OH)2的胶体溶液,控制结晶的pH值和温度分别为11.0和45℃.然后用正丁醇进行共沸蒸馏处理.制备了分散性良好的纳米Ni(OH)2粉体,粉体颗粒粒径20nm左右,团聚体系数为1.07.并用TEM和XRD对粉体进行了表征.所制备的样品在1C倍率放电时电容量达到258mAh·g-1。.

Ti-Ni-Cu形状记忆合金的温度记忆效应

采用差示扫描量热仪研究了Ti50Ni35Cu15以及Ti50Ni45Cu5(摩尔分数,%)形状记忆合金的温度记忆效应。结果表明:温度记忆效应仅在Ti-Ni-Cu合金的逆转变加热过程出现,在单斜结构马氏体与母相逆相变(B19′→B2)及正交结构马氏体与母相逆相变(B19→B2)过程中均能发生温度记忆效应;在随后的完全循环过程中,温度记忆记忆效应不再出现,DSC相变曲线又“恢复”到其原始形态;而在马氏体相变冷却过程中未发现温度记忆效应。分析表明,不完全相变过程中的弹性能再分布是可能的温度记忆效应机制。

锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展

综述了锂离子电池富硫聚合物正极材料的研究进展。侧重介绍了利用单质硫对聚合物进行加热硫化,制备具有电化学活性的导电高分子锂离子电池正极材料的方法。所制备的材料具有较高的比容量(超过600 mAh/g),且循环性能优良。聚合物硫化是制备低成本锂离子电池有机正极材料的有效方法。

控制结晶工艺制备球形材料

介绍了利用控制结晶工艺制备球形结晶颗粒的理论依据、设备和工艺参数,并给出了利用控制结晶技术制备高密度球形电池活性材料的基本工艺过程;所制备的材料性能测试及电化学性能测试结果表明,控制结晶工艺制备的正极材料具有球形化好、密度高、流散性好、电化学活性高等优点。

电池产业链人才需求趋势分析

新能源汽车产业将助力中国的经济发展迈上新台阶,新能源汽车产业的高质量发展也将助力今天的大国竞争。新能源汽车产业发展的关键是动力电池产业的发展,而其中人力资源是整个电池产业链发展的关键要素。本文归纳了电池产业链中的人才专业背景,分析了全球范围内的人才需求现状,并对国内电池产业链中的人才发展趋势进行分析预测,以促进对电池行业及其人力资源发展的深入理解。