氮掺杂石墨烯的制备及在超级电容器中的应用

以氧化石墨烯和三聚氰胺为原料制备氮/石墨烯复合材料。用XRD、SEM、X射线光电子能谱(XPS)和N2吸附等实验进行物理性能分析;用交流阻抗谱、恒流充放电(GCD)等实验进行电化学性能测试。元素分析与XPS分析表明,N元素已经掺杂到石墨烯中,当三聚氰胺掺杂量增加时,石墨烯中N元素的含量也增加。氮掺杂后制得的石墨烯材料表现出较好的双电层电容特性,其中,G-4(三聚氰胺与氧化石墨烯的质量比1∶4)呈现出相对最佳的电化学性能:在0.01~2.85 V循环,0.1 A/g电流下的比电容达206.4 F/g,循环2000次的电容保持率达82.13%;可在651.04 W/kg、10.5 kW/kg的比功率下分别提供33.62 W·h/kg、15.77 W·h/kg的比能量。

共沉淀法制备固体电解质Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3

采用共沉淀法制备Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)粉体材料,分析压片成型压力、反应物添加顺序、钛源和pH值等条件对LATP材料的烧结性能、晶体结构和离子导电性能的影响。在实验条件下,相对最佳压力为(200±20)MPa;以正丙醇钛为钛源,pH值为9时,晶粒离子电导率达到1.97×10-3 S/cm;测试不同温度下,LATP的总离子电导率,活化能为0.38eV。

锂离子电池用电解质掺铝磷酸钛锂的研究现状

综述无机固体电解质和NASICON型体系的基础理论,重点介绍掺铝磷酸钛锂(LATP)的制备和掺杂改性研究进展,展望无机固体电解质LATP的发展趋势。LATP的室温离子电导率可超过10^(-4)S/cm,具备实际应用的水平;电极材料与固体电解质固固界面阻抗较大,倍率性能相对较差。

改进型溶胶-凝胶法掺杂改性Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)

采用改进型溶胶-凝胶法制备Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)(LATP)粉体材料,研究掺杂LiNO_(3)、正硅酸乙酯及氧化锗(GeO_(2))对LATP材料的烧结性能、晶体结构和离子导电性能的影响。掺杂有助于提高LATP的总离子电导率,降低晶界阻抗,且掺杂正硅酸乙酯的效果好于掺杂LiNO_(3)。掺杂正硅酸乙酯后,LATP晶粒离子电导率达到7.28×10^(-3)S/cm,室温总离子电导率达到相对最佳值9.44×10^(-4) S/cm。

掺杂改性对Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3性能的影响

采用共沉淀法制备Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)粉体材料,分析不掺杂、掺杂碳酸锂和正硅酸乙酯的LATP材料的烧结性能、晶体结构和离子导电性能。掺杂有助于提高LATP的总离子电导率,降低晶界阻抗,且掺杂碳酸锂效果好于掺杂正硅酸乙酯。在掺杂10%碳酸锂的条件下,晶粒离子电导率为1.97mS/cm,室温总离子电导率达到相对最佳值0.637mS/cm。

改进型溶胶-凝胶法制备Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3

采用改进型溶胶-凝胶法制备Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)粉体材料,分析预烧温度、锻烧温度和锻烧时间等对LATP烧结性能、晶体结构和离子导电性能的影响。在实验条件下,800t预烧有利于制备LATP,晶界达到相对最佳状态,室温总离子电导率为7.28×10^-4S/cm;在900t下锻烧8h时,晶粒的离子电导率达到3.19×10^-3S/cm,晶界达到相对最佳状态,室温总离子电导率达到相对最佳值7.49×10^-4S/cm。经测试分析,所得LATP的活化能为0.33eV。

高比能量锂二次电池现状与展望

为突破传统石墨基负极的限制,引入硅基复合负极和锂基复合负极;同时,对固态锂电池和锂硫电池的研究也取得了不少进展。以材料特性结合基本理论,按电极和电解质的种类,针对几种高比能量的电池体系,分析当前的研究现状及在实际软包装电池应用中的可行性。此外,提出未来实现高比能量锂电池的正极、电解液等材料的研究重点。

锂离子电容器用炭气凝胶的研究进展

综述炭气凝胶的制备方法、改性方法、表面与内部结构的影响因素及电化学应用等方面的研究进展。在合成过程中,为制备高比表面积、高孔隙率、高电导率且可控孔结构的炭气凝胶材料,需通过筛选原料、改进干燥方式和简化工艺流程等,对制备方法进行改进;通过调控反应物浓度、反应条件、催化剂种类和催化剂浓度等制备变量,对合成工艺进行优化;通过掺杂和活化的方式,进行改性处理。

PVDF-HFP/PC基室温高压固态电解质

含有强力氢键的聚偏二氟乙烯-co-六氟丙烯(PVDF-HFP)具有优良的抗氧化能力,将其作为电解质基体能够匹配更高电压的阴极材料,有望获得更高的电池能量密度。但基体较高的结晶度严重限制了电解质性能的发挥。通过碳酸丙烯酯(PC)的增塑,降低了体系结晶度,获得了适用于室温高压锂电体系的PVDF-HFP/PC基固态电解质膜,其室温离子电导率达到2.3×10^(-3) S/cm,电化学稳定窗口达到4.8 V(vs.Li/Li^(+)),相对于目前研究最为广泛的聚氧化乙烯(PEO)基固态电解质,其拥有显著优势。将其与高压阴极LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)(NCM622)匹配,实现了固态锂电池在高截止电压下的稳定充放电循环。

隔膜对锂硫电池性能的影响研究

本文测试了PP/PE/PP、PI和PPA三种不同种类隔膜的吸液性能,并研究了三种隔膜对锂硫电池电化学性能的影响,实验结果表明,隔膜吸液性能好坏排序为PP/PE/PP<PI<PPA,且电池的放电性能随着隔膜吸液性能的提升而有所提高.

旋涂法制备PEO-PAN-PMMA三组分共混凝胶聚合物电解质

随着新能源产业和储能产业的快速发展,二次电池的安全性和能量密度要求越来越高.而传统的液态锂电池使用易燃的电解液,所以存在较大的安全隐患.因此固态锂电池由于其较高的安全性和能量密度受到越来越多人的关注.目前困扰固态电池应用的主要问题是其离子电导率和电极电解质界面问题.固态电解质是固态电池的关键材料.因此开发高离子电导率的固态电解质是开发固态电池的关键.在本工作中,作者成功通过旋涂法制备聚乙二醇-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸甲酯(PEO-PAN-PMMA)凝胶电解质.PEO-PAN-PMMA聚合物薄膜为均匀透明的,具有较高的吸附率,且热稳定性较好,在380℃下保持稳定.通过浸泡电解液可以得到性能优异的凝胶电解质.该凝胶电解质具有较高的离子电导率,室温离子电导率为0.4 mS/cm,而且电化学窗口较宽,在0~4.2 V之间化学性能较为稳定,界面稳定性较好.组装成Li//PEO-PAN-PMMA凝胶电解质//LiCoO_(2)电池之后,正极首圈放电容量为129.8 mAh/g,循环100周,正极放电容量剩余119.51 mAh/g,在0.1 C、0.2 C、0.5 C和1 C倍率下循环,正极放电容量分别为129.8 mAh/g,99.5 mAh/g,86.1 mAh/g和64 mAh/g.