Li/CF_(x)一次电池研究进展

锂/氟化碳(Li/CF_(x))一次电池是目前能量密度最高的化学电源,具有输出电压稳定、安全性好、使用温度范围宽和自放电率低等特点,在军事(单兵作战系统)、医疗(心脏起搏器)、太空探索(空间站)等关键领域具有无可替代的重要性。然而,氟化碳材料的电子导电性较差,很大程度地影响了电化学反应的电极过程动力学,导致Li/CF_(x)一次电池存在高倍率放电性能差、初始放电电压延迟严重、放电过程中发热量大等问题。本文通过对近期相关文献的探讨,首先综述了Li/CF_(x)一次电池在放电机理方面的研究进展,包括两相放电反应机理模型、生成石墨层间化合物中间相的放电反应机理模型、“核-壳”模型反应机理和边缘传播放电反应机理以及最近刚被提出的三步放电反应机理等。其次,重点分析了Li/CF_(x)一次电池面临问题的解决方法,包括氟化碳材料前驱体的选择、氟化方法的改进、复合材料的构建以及电解液的改性和优化方法。其中,氟化碳纳米管、氟化富勒烯、氟化石墨烯等新型氟化碳基材料的应用为氟化碳的发展提供了新的前景。在复合材料的构建策略上,导电聚合物、金属纳米颗粒、氧化物的加入可显著降低电压延迟时间和提升倍率性能。在电解液的调控策略上,氟离子结合剂的引入和氟化锂晶体生长动力学的计算,对于溶解氟化锂和控制氟化锂的生长具有重要作用,有望实现兼具高能量密度和高功率密度的宽温域Li/CF_(x)一次电池。

锂离子电池有机电解液研究

本文分析了影响有机电解液电导率的主要因素 ;总结了有机电解液的一般特点 ,从有机溶剂和电解质锂盐两个方面介绍了有机电解液的化学和电化学 ;概述了各常用有机溶剂的性质和近年来的研究状况 ;综述了有机电解液在电解质锂盐、有机溶剂和添加剂三个方面的研究进展 .

锂离子电池电解液中甲醇杂质对石墨电极性能影响机制的电化学阻抗谱研究

运用电化学阻抗谱和循环伏安法研究了在1 mol/L L iPF6-EC/DEC/DMC电解液中,不同甲醇杂质含量对石墨电极性能的影响及其机制.结果表明,甲醇对石墨电极性能的影响与电解液中甲醇的含量有关;其对石墨电极性能的影响机制为甲醇在2.0 V左右还原生成的甲氧基锂沉积在石墨电极表面上,形成一层初始SEI膜,影响了EC的还原分解成膜过程.

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综述了最近几年来锂离子电池相关材料的研究。锂离子电池相关材料主要包括：①正极材料，主要有LiCoO2、LiMn2O4和LiNiO2等；②负极材料，主要有焦炭、石墨等；③电解质材料，主要包括锂盐、有机溶剂和添加剂等。

尖晶石锂锰氧化物电极首次脱锂过程的EIS研究

研究了尖晶石锂锰氧化物电极首次脱锂过程中的电化学阻抗特征.通过选取适当的等效电路拟合实验所得的电化学阻抗谱数据,获得了首次脱锂过程中固体电解质相界面膜(SEI膜)的电阻、电容以及电荷传递电阻、双电层电容等随电极极化电位的变化规律.

温度对石墨电极性能的影响

运用电化学阻抗谱(EIS)并结合循环伏安法(CV)研究了石墨电极25和60℃时在1 mol.L-1 LiPF6-EC(碳酸乙烯酯)∶DEC(碳酸二乙酯)∶DMC(碳酸二甲酯)电解液中,以及60℃时在1 mol.L-1 LiPF6-EC∶DEC:DMC+5%VC(碳酸亚乙烯酯)电解液中的首次阴极极化过程.发现高温下(60℃)石墨电极在1 mol.L-1 LiPF6-EC∶DEC∶DMC电解液中可逆循环容量衰减的主要原因在于其表面无法形成稳定的固体电解质相界面(SEI)膜.实验结果显示,VC添加剂能够增进高温下石墨电极表面SEI膜的稳定性,进而改进石墨电极的循环性能.

锂离子电池电解质锂盐研究进展

介绍了锂离子电池电解质锂盐的化学和电化学。综述了近年来在新型电解质锂盐研究与探索方面的成果。新型电解质锂盐主要包括三类化合物 :(1 ) Li TFSI及其类似物 ;(2 )络合硼酸锂 ;(3 )络合磷酸锂。

锂离子蓄电池有机电解液添加剂

有机电解液添加剂是近年来锂离子蓄电池研究中的一个热点。综述了锂离子蓄电池有机电解液添加剂的一般特点 ,并从主要用以改善电极SEI膜性能的添加剂、主要用以提高电解液电导率的添加剂、过充电保护添加剂、主要用以改善电池安全性的添加剂和主要用以控制电解液中酸和水含量的添加剂五个方面综述了当前锂离子蓄电池有机电解液添加剂的研究现状。重点论述每一种添加剂作用机理、特点以及它们在锂离子蓄电池有机电解液中的应用研究现状 。

石墨负极电化学扫描循环过程的EIS、Raman光谱和XRD研究

运用电化学阻抗谱（EIS）、Raman光谱和XRD研究了石墨负极在1mol／L LiPF6-EC：DEC：DMC电解液中的电化学循环扫描过程．EIS研究结果表明，在电化学循环扫描4～10周范围内，SEI膜（固体电解质相界面膜）电阻随循环扫描周数增加近似线性增长，但石墨负极／电解液界面总阻抗由于电荷传递电阻的降低而减小．Raman光谱研究结果表明，在经历电化学循环扫描后，活性材料表层发生粉化和无定形化，石墨化程度降低；但XRD研究结果显示，石墨材料的本体结构没有发生变化，仍然保持着完整的石墨层状结构．

温度对LiCoO2中锂离子嵌脱过程的影响

运用电化学阻抗谱(EIS)研究了LiCoO2正极在1mol/LLiPF6-EC(碳酸乙烯酯):DEC(碳酸二乙酯):DMC(碳酸二甲酯)和1mol/LLiPF6-PC(碳酸丙稀酯):DMC+5%VC(碳酸亚乙烯酯)电解液中0～30℃范围内的阻抗谱特征、固体电解质相界面(SEI)膜阻抗、电子电阻和电荷传递电阻等随温度的变化.结果表明,LiCoO2正极的阻抗谱特征随温度变化,当温度升高其低频区域在上述两种电解液中分别于10和20℃出现反映锂离子固态扩散的斜线.测得LiCoO2正极在上述两种电解液中,锂离子迁移通过SEI膜的离子跳跃能垒平均值分别为37.74和26.55kJ/mol;电子电导率的热激活化能平均值分别为39.08和53.81kJ/mol;嵌入反应活化能平均值分别为68.97和73.73J/mol.

粘结剂对石墨负极性能的影响

研究了水溶性粘结剂F-103和油性粘结剂P（VDF-HFP）对锂离子电池石墨负极电化学性能和表面SEI膜成膜机理的影响。循环伏安的结果表明：在1mol／L LiPF6／EC＋DEC＋DMC电解液中，油性粘结剂石墨负极的电化学性能较好。电化学阻抗谱的结果表明：水溶性粘结剂石墨负极和油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的成膜电位分别为1．00-0．60V和0．80～0．55V。油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的稳定性较好。

锂及锂离子蓄电池有机溶剂研究进展

从有机溶剂对电池安全性的影响、氧化稳定性、与负极的相容性以及对电解液电导率的影响四个方面,论述了锂及锂离子蓄电池有机溶剂的化学和电化学。介绍了碳酸酯类、醚类和羧酸酯类溶剂的性质与电极的相容性及在有机电解液中的应用。对含硫、硼基及胺类有机溶剂等也作了论述。

锂离子电池电解质锂LiPF_6的制备与纯化

综述了LiPF_6的制备方法。LiPF_6的制备方法主要有气-固反应法、HF溶剂法、有机溶剂法、离子交换法4种。在总结他人研究成果和作者产业化工作经验的基础上,对各种制备方法的优缺点进行了评述;同时也对LiPF_6的纯化方法进行了综述。

金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展

综述了目前金属锂蓄电池负极-电解液相容性的研究现状。系统地阐述了钝化膜即固体电解质相界面膜(SEI膜)对锂电极性能的影响、SEI膜的结构与组成、SEI膜的形成机制以及锂盐、溶剂种类对锂溶解-沉积过程的影响。最后详尽论述了在目前最佳电解液体系中,锂电极SEI膜的组成、充放电电流密度对其性能的影响以及容量衰减机制。

锂离子电池电解液杂质的影响及去除技术

分析了有机电解液中各种杂质的来源以及对锂离子电池性能的影响;根据各种杂质来源的分析介绍了有机电解液的生产方法和过程原理以及有机电解液包装和密封使用的材料;最后讨论了有机电解液的质量检测方法。

锂离子电池有机电解液电导率的影响因素

离子电导率是表征锂离子电池有机电解液特征参数中最有实用意义的一个参数,它能够为电解液的设计提供指导性原则。分析了影响电解质锂盐浓度的因素;讨论了锂盐浓度、离子溶剂化半径,以及溶剂粘度对锂离子电池电导率的影响。

二次锂电池过充电保护添加剂

综述了二次锂电池过充电保护添加剂的原理及其特点。介绍了锂的卤化物、金属茂化合物、聚吡啶络合物、芳香族化合物、噻蒽、茴香醚及联(二)茴香醚等过充电保护添加剂的作用机理和特点。

锂离子电池有机电解液热稳定性研究

从有机电解液自身热稳定性以及电极／有机电解液相互作用的热稳定性两个方面综述了锂离子电池有机电解液的热稳定性;认为,正极／有机电解液的反应对锂离子电池安全性的影响是最主要因素。并分别从抑制LiPF6分解、使用不燃或阻燃溶剂阐述了改善有机电解液热稳定性的方法。

锂离子电池不燃与阻燃有机溶剂研究进展

分析了锂离子电池中安全性问题产生的原因,讨论了相应的解决办法。论述了不燃和阻燃有机溶剂的作用原理,并总结了它们用于改善锂离子电池安全性时存在的主要问题,同时综述了这一领域的当前研究现状。

Li、Li-C电极表面化学和形态表征研究方法

本文综述了 L i、Li- C电极表面化学、形态研究的特点 ,论述了 FTIR、XPS和 AFM在研究 Li、Li- C电极的表面化学和形态中的应用及优缺点。