静电纺丝法制备Si/C复合负极材料及其性能表征

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为高分子聚合物配体，采用静电纺丝法制备了Si／C复合负极材料。利用PVP高温烧结形成的碳作为体积缓冲骨架，有效地解决了硅在循环过程中的体积膨胀和粉化问题。采用x射线衍射rXRD）、拉曼光谱（Raman）和扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的晶体结构及微观形貌进行了研究。结果表明，材料整体呈纤维状分布，纤维直径300～400nm，Si粒子以“麦穗状”均匀地分布在由无定形碳构成的纤维上。电化学测试结果表明，复合材料首次充放电的不可逆容量为294．9mAh／g，是由于电极与电解液界面间固态电解质（SEI）膜的形成所致。另外，复合材料在低倍率（0．1c、0．2C和0．50和高倍率（1．0C和2．0℃）下均具有较高的库伦效率及较好的循环稳定性。

立方晶系Li_(0.29)Ni_(0.71)O的电化学性质

采用熔盐法用Li+取代NiO中Ni 2+制备了Li0.29Ni0.71O材料,研究Li+取代Ni 2+对材料电化学性能的影响,并利用电化学阻抗谱(EIS)研究材料的电化学动力学性能.结果表明:Li0.29Ni0.71O比NiO的电化学容量稍小;首次充放电循环后,在材料中形成Li2O;表面膜(SEI)阻抗的降低和电化学扩散率的增加与材料由晶体转变为非晶态有关.

Si/C复合纳米纤维负极材料的制备及其性能表征

以聚丙烯晴(PAN)作为高分子聚合物配体和碳源,并添加少量纳米硅粉,利用静电纺丝方法制备Si/C复合负极材料.用热重分析(TG)研究前驱体的分解过程,用X射线衍射(XRD)、Raman光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究Si/C复合材料的晶体结构和微观形貌.结果表明:Si/C复合材料具有纳米纤维结构,纤维直径约为350nm,呈交错的网状分布;PAN高温分解产物多为无定形碳;材料在0.1,0.2,0.5,1.0,2.0C下的放电容量分别为735.6,712.1,685.4,492.3,367.9mA·h/g,其倍率性能较好.

实用化复合锂负极研究进展

金属锂由于其超高理论比容量和极低电极电势,被视为下一代高比能电池理想的负极材料之一。然而,在实用化的条件下其巨大的体积膨胀及不均匀锂沉积等问题成为障碍。构建三维复合金属锂负极是调控金属锂沉积的有效方法。本文首先对实用化条件下[超薄金属锂(<50μm),较低的负极/正极面容量比(<3.0)和较低的电解液量下(<3.0 g/Ah)]金属锂的沉积脱出规律进行总结,指出复合锂负极的设计是解决金属锂负极问题的有效途径。其次,本文从骨架材料的角度出发,综述了当前实用化条件下应用纳米以及微米结构骨架的复合锂负极的研究进展。目前人们也将制备的复合锂负极逐步在实用化条件下进行评测,并应用在软包电池中取得了较好的效果。在此基础上,本文还总结了当前复合锂负极研究面临的问题,指出应该采用解构的方法分析骨架的单个参数对锂沉积脱出行为的影响,从而对骨架材料进行理性的设计。同时,我们展望了复合锂负极未来的研究方向,以望促进高比能金属锂电池的发展。

全固态电池生产工艺分析

由于液态锂离子电池中电解液存在易燃易爆的问题,很难从根本上同时保证电池的高能量密度和高安全性。因此,通过固体电解质取代有机电解液的全固态电池有望成为目前市场上锂离子电池最安全的替代品。目前,全固态电池的研究大多集中在以下方面:提高固体电解质的离子电导率、优化界面和提高稳定性,对全固态电池的规模化生产工艺和批量化制造方面的研究较少。全固态电池想要真正市场化应用,必须将实验室研究与工业化制造相结合。从工艺角度阐述固体电解质可行的成膜方法,以及全固态电池的制备工艺,可以为后续大尺寸全固态电池的规模化生产提供指导。