三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)制备方法研究进展

层状三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)(NCA815)具有较高的理论比容量、优异的循环性能和环境友好等优点,被认为是未来极具应用前景的正极材料之一。但是,三元正极材料NCA815在制备过程中存在合成工艺条件苛刻及不同的制备方法会导致材料形貌结构和电化学性能差异等问题。综述了近年来三元正极材料NCA815的制备方法,如高温固相法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法及其他新方法,分析了不同制备方法之间的差异以及对材料的影响,并展望了该材料未来的研究方向。

高镍三元材料的掺杂改性研究及展望

高镍三元镍钴锰(NCM)正极材料具有较高的能量密度、可逆容量高、环境友好等优点,已成为近年来锂电材料领域的研究热点。NCM正极材料存在锂镍混排、循环稳定性能较差等缺点,制约了其在动力电池行业的发展。如何改进NCM正极材料的电化学性能,仍然需要进一步的研究。综述了近年来金属离子、非金属离子和多离子共掺杂改性NCM,阐述了不同离子掺杂对NCM正极材料结构、电化学性能的影响机理,并对NCM正极材料发展方向进行了展望。

六方−正方相变对定向凝固Sn−Ni包晶合金中扩散控制的枝晶演化的影响

在定向凝固Sn−Ni包晶合金中发现六方−正方相变,即自β-Ni_(3)Sn_(2)(六方)向α'-Ni_(3)Sn_(2)(正方)相的转变。研究表明,二次枝晶臂上发生由温度梯度区域熔化(TGZM)与吉布斯−汤姆森(G−T)效应引起的重熔/再凝过程。此外,一次枝晶干与二次分枝间夹角(θ)随凝固过程进行由π/3增至π/2,这一现象为六方−正方转变的组织特征,并会改变重熔/再凝过程中的扩散距离。因此,建立扩散控制唯象模型,重熔/再凝过程由枝晶的比表面积(S_(V))进行表征。模型预测表明,包晶凝固过程中发生六方−正方相变后可抑制重熔/再凝过程。另外,预测曲线的斜率变化表明重熔/再凝过程局域速率发生改变。

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

磷酸铁锂(LiFePO4)具有高温稳定性较好、循环性能良好、环保等特点,已成为锂离子动力电池正极材料之一。但由于磷酸铁锂电导率低及锂离子扩散速率慢等缺点,制约其在动力电池行业的发展。因此主要从包覆碳材料对磷酸铁锂进行表面改性、对磷酸铁锂进行掺杂、制备亚微米或纳米级的磷酸铁锂或制备特殊形貌的磷酸铁锂3方面进行综述,分析改善磷酸铁锂性能最优的方法,对其未来的发展趋势进行了预测。

氧化铝制备技术的研究进展

氧化铝作为陶瓷、催化剂、催化剂载体及研磨磨料等有广泛的应用。氧化铝粉体的制备技术,尤其是纳米氧化铝粉体的制备技术,直接决定制备的氧化铝粉体的性能,因此,氧化铝制备技术一直被研究者关注。简略地介绍了氧化铝性质及用途,总结了氧化铝的主要制备技术及最新研究进展,说明各制备技术的优缺点,并指出未来制备氧化铝可能的发展趋势。

碳材料在锂硫电池中的应用研究

随着电动汽车和便携式电子设备的发展,锂硫电池因其高的理论比容量(1 675 m A·h/g)和高的理论能量密度(2 600 W·h/kg)而引起人们的广泛关注,在未来非常有可能成为常用的电源设备。然而,锂硫电池存在较低的离子和电子导电性、较差的循环性以及生成的多硫化物易溶于有机溶剂等缺点,严重制约了锂硫电池的应用。要解决上述问题,提高单质硫的导电性、抑制电极反应中的穿梭效应势在必行,因此如何改良正极材料仍然是研究的关键点。主要总结了近年来各种碳材料在锂硫电池正极材料中的应用研究现状及进展,简要阐述了这些碳材料应用于锂硫电池正极材料中存在的问题及面临的挑战,并对其未来的发展趋势进行了预测。

T91管焊接裂纹分析及控制

某电厂锅炉屏式过热器T91管在安装焊接中反复出现横向裂纹缺陷,对含裂纹的焊缝进行了宏观形貌、化学成分、硬度试验、焊接工艺、热处理工艺分析。判断T91管焊缝横向裂纹产生的主要原因为焊缝填充层厚度过大、焊道接头部位未错开,造成平焊部位焊缝金属温度过高及焊接应力增大。通过改善焊接工艺,增加焊缝填充层数以及焊接接头部位错开,彻底消除了T91焊缝横向裂纹缺陷,有效提高了锅炉屏式过热器T91管安装焊接质量。

锂离子电池高镍三元材料的包覆改性研究进展

锂离子电池高镍三元材料具有循环寿命长、绿色环保、成本低等优点,已成为电动汽车、便携式电子设备等领域的首选正极材料。但是,镍含量的增加容易使材料表面结构不稳定、界面副反应增加,导致材料的循环性能降低。主要从单层包覆和双层包覆两个方面综述了高镍三元材料的改性研究,介绍了不同包覆材料对其电化学性能的影响。双层包覆能更好地改进高镍三元材料的电化学性能,但是在清除氟化氢方面仍需进行研究。

高镍三元正极材料镍钴铝的掺杂改性研究进展

高镍三元正极材料镍钴铝(NCA)因具有较高的能量密度及工作电压、成本低、环境友好等优点极有可能成为下一代广泛应用的锂离子电池正极材料之一。然而镍含量的提高导致材料结构不稳定、循环性能和倍率性能降低,限制了其进一步发展。主要从锂位、过渡金属位、氧位掺杂及复合共掺杂4个方面综述了不同位置离子掺杂的改性机理。大量研究结果表明,通过复合共掺杂方式进行改性,能够结合单离子掺杂的优点有效提升镍钴铝正极材料的电化学性能。

Al_(2)O_(3)在储能材料中的应用研究进展

Al_(2)O_(3)作为陶瓷材料、催化剂、催化剂载体及研磨磨料等有广泛的应用。因氧化铝具有优良的抗酸碱腐蚀性和力学等性能且热稳定性好、来源丰富,所以近年来逐渐开始应用在储能材料领域,进一步拓展了氧化铝的应用范围。主要针对氧化铝包覆后的二次储能电池正极材料、负极材料,以及改进隔膜的力学性能等方面进行研究。报道了近年来氧化铝在锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、电解液、隔膜方面的应用研究进展。

锂离子电池高镍三元材料不足与改性研究综述

近年来,锂离子电池因其能量密度大,循环性能优越,无记忆效应及绿色环保无污染等特点,符合社会发展的需求,被广泛应用于消费类移动电子产品、电动工具、航空航天、医疗设备、电动汽车电源及储能等各个领域。而正极材料是决定锂离子电池性能和成本的关键因素,因此高性能正极材料的开发和改性成为锂离子电池领域的研究热点。在Li Co O_(2),Li Mn O_(2),Li Fe PO_(4)等众多正极材料中,三元正极材料Li Ni_(x)CoyMn_(1-x-y)O_(2),尤其是高镍三元材料(x≥0.6)因其放电比容量高、成本低廉及环境友好等优点,成为动力电池首选材料之一,但材料突出的循环性能、安全性能和倍率性能较差等问题在很大程度上阻碍了其规模化应用。介绍了高镍三元材料自身固有的缺陷和充放电过程中产生的一系列继发劣变,如表界面不稳定、Li^(+)/Ni^(2+)混排,不可逆相转变、微裂纹、有效组分溶解等,综述了近期对高镍三元材料进行的体相掺杂、表面包覆、单晶化、梯度结构方面的改性研究及相关成果,并对高镍三元材料改性方案进行了分析和展望。