正激式DC/DC多路输出变换器设计

介绍了正激式DC/DC多路输出电源拓扑,简单介绍了两种精确调节技术:利用磁放大器进行后级调节和次级同步调节技术(SSPR)实现精确输出,并比较了其各自的优缺点。最后以一个设计示例,采用次级同步调节技术,运用AP法讨论了正激式多路输出变压器、耦合电感器的优化设计,以提高多路输出变换器的效率,改善负载调整率、交叉调整率等问题。实验结果表明,采用次级同步调节技术方案有效地提高了多路输出变换器的效率,改善了负载调整率、交叉调整率。

单输出有源钳位正激DC-DC变换器设计

正激式DC-DC变换器的固有缺点是需要增加辅助电路来实现磁复位,MOS管的硬开通模式使变换器的效率低下。有源钳位可以回收励磁电感中的能量至输入端,初级开关管的软开关将MOS管的开关损耗降到最低。本文以一个设计示例讨论了变压器和电感在有源钳位变换器中的设计。结果表明,在24V输入电压时效率超过90%,负载调整率也在1.3%以内,验证了单路输出有源钳位正激DC-DC拓扑变换器良好的负载调整率以及高效性。

逆变电源中自举供电驱动电路设计

逆变电源作为一种大功率的电源装置,后级驱动电路的共通往往会使H桥场效应管发热甚至烧坏,对逆变系统的性能有着十分重要的影响。分析了芯片ir2110作为后级驱动导致H桥共通产生的原因,同时利用吸收缓冲电路和负压关断电路对逆变电源驱动电路的设计进行了优化,通过专业的电源设计与仿真软件Saber进行了仿真与验证,最终设计出了一种能很好防止共通的H桥驱动电路结构。

有机碳源包覆硅碳复合负极材料改性研究

以羧甲基纤维素、葡萄糖、聚乙二醇、土豆淀粉和酚醛树脂为不同有机碳源包覆剂,天然石墨和纳米硅粉为原料,经湿法混合、雾化造粒和高温热处理制备得到不同有机碳源包覆改性的硅碳复合负极材料。对样品进行SEM、比表面积、振实密度和电化学性能等表征及测试,结果表明由酚醛树脂包覆改性样品BSC-PF的表面无定形碳包覆结构最为完全且致密,具有更高的可逆比容量和良好的倍率及循环性能,0.5 C倍率下循环28周后,材料比容量稳定在380.0 mAh/g以上。

一步水热法制备钛酸锂材料

采用一步水热法制备钛酸锂材料,并对制备的钛酸锂的性能进行研究。该方法与传统的水热合成法相比,具有制备工艺周期缩短,无其它试剂使用,减少环境污染等优点。结果表明,该方法制备的钛酸锂材料,在0.1 C倍率下的首次放电比容量为163 m Ah·g-1,首次效率为100%;XRD分析表明,其晶型结构与标准的钛酸锂图谱一致;SEM表征显示其颗粒形貌规则、分布均匀;循环伏安法测试表明,其具有良好的充放电可逆性能。

片状纳米硅复合石墨负极材料的制备及电化学性能研究

以片状微米硅粉为硅源,人造石墨、沥青、酚醛树脂等为原料,通过机械球磨、二次造粒、二次包覆和高温碳化等工艺制得硅碳复合材料BSC-1和BSC-2。XRD、SEM和TEM测试表明所制备材料形貌分布规整,物质主要由石墨、Si及SiOx(0<x≤2)和无定形碳组成。电化学性能测试表明,二次包覆改性后具有核-壳结构材料BSC-2相比于未改性BSC-1,具有更高的可逆比容量和良好的倍率及循环性能,0.5 C倍率下循环24周后,材料比容量稳定在383.3 mAh/g以上,容量保持率接近100%。

金属离子浓度对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2材料结构及电化学性能影响研究

采用液相共沉淀+高温煅烧法制备正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,利用XRD、SEM及恒电流充放电等等分析手段,研究不同金属离子浓度合成镍钴锰酸锂前驱体对最终产品晶体结构、形貌及其电化学性能的影响。结果表明:金属离子浓度为2.0 mol/L时,所制备材料晶型层状结构发育完整,粒径分布均匀,球形度高且表面光滑,材料首次放电比容量达172.5 mAh/g,首次库伦效率为90.84%。

锂电池负极材料复合钛酸锂的制备及电化学性能研究

以碳酸锂和二氧化钛为反应原料,采用液相混合分散-雾化干燥和一次煅烧法制备钛酸锂负极材料。通过XRD、SEM、TG-DSC和电性能测试,研究了煅烧温度、碳包覆量对材料结构和电化学性能的影响。结果表明:固定配比为n(Li):n(Ti)=0.75,在800℃下煅烧制备的钛酸锂放电容量最高。0.2C倍率下,碳的包覆量为3%时,材料的首次放电容量为160mAh/g。

含分散剂碳纳米管导电浆液对锂离子电池性能的改善

碳纳米管具有良好的导电性、高的长径和大的比表面积,有利于形成锂离子嵌入/脱出的介孔结构,是理想的锂离子电池导电剂。但在实际批量使用中碳纳米管存在难以分散问题,造成添加碳纳米管的锂离子电池性能并未有显著提升。针对碳纳米管批量使用难分散的问题,在碳纳米管中添加少量分散剂和粘结剂形成纳米导电浆,考察其在锂离子电池中的性能表现。结果表明,纳米导电浆用于锂离子电池中,电池放电能力和循环能力均有明显改善。

废旧轮胎在锂离子电池纳米负极材料的应用

通过碳化废旧轮胎和液相包覆的方法制备了纳米硫碳材料(NSC)和不同碳包覆的复合材料,探究出一条废旧轮胎循环利用和二次电池电极材料制备结合的路线。微观形貌测试显示NSC为不定形碳包覆密排六方结构ZnS纳米颗粒并桥接组成二次颗粒。电化学测试表明,NSC虽有426.6 mAh·g^-1的高比容量,但首效低,循环差。以不同碳源包覆NSC后的复合材料具有高比容量、低容量衰减和好的循环性能。在0.5 C下循环50周后,材料的比容量还保持有267.2~280.1 mAh·g^-1。

柠檬酸包覆钛酸锂负极材料的改性研究

采用柠檬酸（C6H8O7＆#183;H2O）作碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料，利用X射线粉末衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了柠檬酸添加量对材料结构和形貌的影响。研究结果表明：添加不同量的柠檬酸，所制备的样品均为尖晶石型结构。随着柠檬酸添加量的增加，材料颗粒粒径逐渐增大，分布更加均匀，团聚也逐渐加剧。在1.0~2.5V的电压范围内，对样品进行恒流充放电测试，柠檬酸（C6H8O7＆#183;H2O）的添加量为6%时，制备的Li4Ti5O12/C复合材料具有最佳的电化学性能，0.2C和1C的放电比容量分别为171.3mAh/g和165.4mAh/g。

石墨烯与金属盐及金属氧化物复合的研究现状

在电化学方面,石墨烯被公认为最具有研究前景的锂电电极材料之一。但是由于制造工艺等因素的影响,石墨烯还无法直接用于锂电池的工业化生产。相比之下,石墨烯与金属盐及金属氧化物复合作为锂电电极材料,人们研究得更加全面而且更加容易实现工业化。介绍了几种石墨烯与金属盐及金属氧化物复合的方法,原理简单,效果显著,在生产和研究方面都有着广阔的应用前景。

CMC改性人造石墨研究

以CMC为包覆剂,分别以搅拌蒸干法和喷雾干燥法对人造石墨进行了包覆改性,对包覆后的前驱体进行了1300℃碳化处理,再经过粉碎及过筛处理即得终产物。通过形貌(SEM)、比表面积、粒径、压实密度、电性能等测试对人造石墨及最终产物进行了表征及分析。结果表明,CMC包覆后的人造石墨表面形成了一层完整的、极薄的无定型碳层;CMC包覆可有效降低石墨碎的比表和压实、提高首次效率;搅拌蒸干法和喷雾干燥法两种包覆工艺对人造石墨的物理性能影响没有明显区别,搅拌蒸干法包覆后的材料容量比喷雾干燥法所得材料容量高。

固相法合成LiFePO_4/C复合材料性能研究

以FeC2O4.2H2O、LiH2PO4为原料,利用液相分散混合、喷雾造粒工艺制取前驱体,通过固相烧结法在氮气气氛中合成LiFePO4/C复合锂离子电池正极材料。采用XRD、SEM、电性能测试等方式对制备的样品进行表征分析和性能测试,并研究了不同焙烧温度对样品性能的影响。结果表明:700℃恒温焙烧16 h条件下制备的样品为单一橄榄石型晶体结构,其0.1 C放电倍率下首次放电容量为144.4 mAh/g,充放电循环100次后放电容量可达140.8 mAh/g。

蔗糖基硬碳负极材料的制备及性能研究

首先在惰性气体条件下对蔗糖进行了交联稳定化处理，然后以交联后的蔗糖为硬碳前驱体，在惰性气氛及高温条件下进行了碳化处理，并探究了稳定化处理温度、时间、碳化温度对硬碳材料性能的影响，结果表明蔗糖经稳定化及碳化处理后可得到椭球形的硬碳材料，200~250℃稳定化处理60h后淀粉交联效果最佳，碳化温度为900℃时硬碳材料的首次放电比容量能达到390mAh·g^-1。

核壳冠型嵌段共聚物胶束的研究进展

介绍了核壳嵌段共聚物胶束的基本概念和特点,描述了该材料在溶剂中的憎水机理和形成过程。针对当前研究工作所面临的问题进行简要分析,并对其在生物和医药等领域中的应用与发展作出展望。

含荧光素功能基丙烯酸酯共聚物的合成与表征

以N,N-二环己基碳酰亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)为酯化反应的催化剂,使丙烯酸酯共聚物(CPA)和荧光素进行酯化反应,得到一种新型荧光聚合物(F-CPA)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、凝胶色谱法(GPC)、热失重分析(TG)、紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对F-CPA进行了表征。

硅表面氧化增强硅炭复合负极材料性能研究

以球形天然石墨、硅、植物纤维为原料,使用双氧水对硅表面进行氧化处理,然后与球形天然石墨、植物纤维复合,再经1000℃氮气保护烧结处理制得锂离子电池负极材料。采用XRD分析复合材料的物相结构和组成,SEM和TEM表征材料的表面形貌和微观结构,并结合XPS对材料进行了元素组成和硅的化合价态分析,探究硅的表面氧化程度和效果。结果表明,氧化处理在硅表面形成了一层致密而均匀的二氧化硅硬壳。恒流充放电测试结果表明,1.5%双氧水氧化处理制备的样品在20℃、0.1C(1C=1000 mA/g)条件下,首次充电容量为460.1 mAh/g,充放电库伦效率为86.0%,并进行了0.3C、0.5C倍率充放电测试,与未使用双氧水氧化制备的样品相比,氧化处理样品的容量、倍率、循环性能得到了明显提升。

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅材料因具有比容量高、安全性和低温性好、原料来源丰富等优点,被认为是新型高性能锂离子电池负极材料。但是,硅材料在充放电过程中因锂合金化会产生巨大的体积膨胀,造成硅活性颗粒的粉化失效,同时硅粒子开裂粉化使活性粒子间与集流体间电接触不良形成"孤岛效应",断裂面反复形成新的SEI膜诱发不可逆容量持续损失的问题,制约了硅基材料产业化应用。本文首先从硅的纳米结构、材料的界面和表面结构以及SiOx/C作为结构稳定载体,碳的包覆、复合改性及黏结剂改性几方面介绍了相关研究进展;其次,阐述了这些改进设计对硅基负极材料的结构稳定性和电化学性能的改善机理;最后,就硅基材料产业化应用存在的问题和发展前景做出总结和展望。

Sn替代Ni对R-Mg-Ni基合金结构和电化学性能的影响

采用元素替代的方法,研究了Sn元素部分替代Ni元素对La0.72Nd0.08Mg0.2Ni3.4-xSnxAl0.1（x=0-0.14）电极合金结构和电化学性能的影响。通过感应熔炼、退火处理、粉碎过筛后得到合金样品。X射线衍射（XRD）分析表明该合金为多相结构,包括（La,Mg）2Ni7（Gd2Co7型和Ce2Ni7型）、（La,Mg）5Ni19（Pr5Co19型）、（La,Mg）Ni3（Pu Ni3型）和La Ni5相（Ca Cu5型）。结构精修显示合金主相由Gd2Co7型（La,Mg）2Ni7相依次变化为（La,Mg）5Ni19,La Ni5相。恒电流充放电测试表明,合金放电容量最大值为387.4 m Ah·g-1。加入Sn后合金电极的放电容量下降,这与合金中相含量的变化是有关系的。Sn的加入导致合金中高吸氢相（La,Mg）2Ni7相的减少,而吸氢能力相对小的（La,Mg）5Ni19相和La Ni5相含量不断增加。高倍率放电测试表明随着Sn元素加入,高倍率放电性能下降。电化学循环稳定性测试表明随着Sn元素含量的增加,合金电极循环寿命先增加后下降。当Sn含量x=0.06时,在100次电化学循环后放电容量保持率达到最高水平83.8%。