锂离子电池新型阴极材料Li_2FeSiO_4的研究进展

聚阴离子型材料Li2FeSiO4因具有价格低、环境友好、循环稳定、安全等优点,被视为很有应用潜力的新一代锂离子电池用阴极材料。综述了Li2FeSiO4阴极材料的最新研究进展,包括材料的结构特征、锂离子脱嵌机理、合成方法和电化学性能等,同时综述了Li2FeSiO4阴极材料的改性研究进展,并展望了材料在性能提高及应用等方面的发展趋势。

LiFePO_4动力电池低温性能的影响因素研究

利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、多通道电化学工作站和同步热分析仪对磷酸铁锂电池正极材料、负极材料、电解液和粘结剂进行表征,探究了各组分的种类和组成对磷酸铁锂圆柱电池低温性能的影响,并揭示了磷酸铁锂电池中各组分与电池性能之间的构-效关系。研究表明,增大磷酸铁锂ab平面轴向尺寸、减小其粒径,增大石墨层间距、减小石墨粒径、降低电解液粘度、增大电解液离子传导率、选择链状粘结剂均有利于提高电池低温充放电性能、倍率性能和循环性能。

涂碳铝箔对LiFePO4动力电池性能影响

分别以普通铝箔和涂碳铝箔为正极集流体制备磷酸铁锂(LiFePO4)扣式电池(OB-1、OB-2)和全电池(FB-1、FB-2,批量生产)。采用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和电化学工作站对正极箔材和所组装的电池进行表征,并对其电化学性能进行研究,根据所组装电池在不同条件下的充放电性能判断涂碳铝箔对磷酸铁锂动力电池充放电性能的影响。结果表明,涂碳铝箔有利于提高Li+扩散速率和充放电性能。然而,涂碳铝箔对电池在低温环境中的充放电性能影响更大。以涂碳铝箔为集流体可以降低电池内阻,提高电池低温充放电性能。温度为-20℃时,OB-2中Li^+扩散速率可达1.1×10^-12m^2/s,放电容量为92.7mA·h/g,全电池FB-2循环充放电100次,容量保持率可达72.2%。

石墨负极材料形态对LiFePO_4动力电池性能的影响

本文分别以树脂包覆天然石墨(RCNG)、人造石墨(AG)和中间相碳微球(MCMB)为负极材料,制备了三种不同的圆柱形磷酸铁锂(Li Fe PO_4)动力电池。通过X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的晶体结构与形貌进行表征,并采用多种手段测试了各动力电池的电化学性能。结果显示,磷酸铁锂/中间相碳微球(LFP/MCMB)电池表现出较为优异的电化学低温、倍率和循环性能,其在-20℃下的1 C容量保持率为61.04%,6 C高倍率容量保持率和温升分别为87.52%和24.8℃,3 C循环1 000次后容量保持率为93.81%。