利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进...利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进行表征,结果表明,在混合溶剂电解液中水分子的活性受到抑制。电化学测试表明电解液成分为2 m Li OAcPD0.5PEG0.5时,具有最宽的电化学稳定窗口3.10 V,使Li_(4)Ti_(5)O_(12)负极可进行可逆充放电,最后Li_(4)Ti_(5)O_(12)//Li Mn2O4全电池测试得到初始平台电压为2.3 V,能量密度为0.0616 k Wh/kg,相较于13 m Li OAc电解液具有更高的比容量和循环稳定性。展开更多
采用"两步"进料方式实现进料口浓度的连续梯度变换,并根据数学微积分公式完成材料的浓度梯度设计.通过共沉淀方法和"管道式合成"技术合成了浓度梯度前驱体,并与过量6.5%的Li OH·H2O在氧气气氛下混合煅烧得到...采用"两步"进料方式实现进料口浓度的连续梯度变换,并根据数学微积分公式完成材料的浓度梯度设计.通过共沉淀方法和"管道式合成"技术合成了浓度梯度前驱体,并与过量6.5%的Li OH·H2O在氧气气氛下混合煅烧得到浓度梯度正极材料.浓度梯度正极材料的平均化学成分由ICP-AES测得为LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2.SEM照片显示,浓度梯度LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2正极材料呈球状,粒径大小约5μm,其振实密度为2.029 g/cm3.XRD谱图表明,LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2具有良好的α-Na Fe O2层状结构;最小二乘法Rietveld精修得晶格参数a=0.2877(5)nm,c=1.4242(24)nm,V=0.102088(31)nm3.EDS和元素分布图共同验证了浓度梯度正极材料中Ni,Co,Mn的梯度变化.电化学测试结果表明,LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2初始放电容量为187.68 m A·h·g-1,库仑效率为84.76%;1C倍率下充放电循环200周后放电容量为146.45 m A·h·g-1,容量保留率为86.90%.展开更多
作为电池的重要组成部分,电极材料直接影响电池的能量密度。电极材料在制作过程中往往会添加粘结剂以稳定极片结构,但粘结剂的加入会降低电极材料的比容量,影响其离子迁移速率。通过在经水热反应刻蚀的钛箔/网上原位生长二氧化钛(TiO 2...作为电池的重要组成部分,电极材料直接影响电池的能量密度。电极材料在制作过程中往往会添加粘结剂以稳定极片结构,但粘结剂的加入会降低电极材料的比容量,影响其离子迁移速率。通过在经水热反应刻蚀的钛箔/网上原位生长二氧化钛(TiO 2)得到无粘结剂TiO 2/Ti纳米线阵列电极,并系统地研究不同钛基底及水热反应温度对TiO 2/Ti纳米线阵列电极物理性能和电化学性能的影响。结果表明,不同钛基底及水热反应温度均对生长的TiO 2纳米线的形貌和电化学性能有重要影响。其中通过220℃水热反应生长在钛网(0.15 mm)上的TiO 2纳米线呈蛛网状,具有较大的比表面积,属于锐钛矿型TiO 2,储钠过程主要由赝电容效应控制,且具有优秀的电化学性能:首周放电比容量为986 mAh g^-1,库伦效率为21.7%;随后放电比容量逐渐稳定在240 mAh g^-1左右;循环200周后放电比容量仍能达到228 mAh g^-1,库伦效率稳定在99.3%左右;即使在3200 mA g^-1的超大电流密度下,放电比容量仍能达到152 mAh g^-1。无粘结剂电极材料极大可以有限地提升电极材料的比容量,对未来高能量密度电池体系的设计具有一定的理论意义和参考价值。展开更多
文摘利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进行表征,结果表明,在混合溶剂电解液中水分子的活性受到抑制。电化学测试表明电解液成分为2 m Li OAcPD0.5PEG0.5时,具有最宽的电化学稳定窗口3.10 V,使Li_(4)Ti_(5)O_(12)负极可进行可逆充放电,最后Li_(4)Ti_(5)O_(12)//Li Mn2O4全电池测试得到初始平台电压为2.3 V,能量密度为0.0616 k Wh/kg,相较于13 m Li OAc电解液具有更高的比容量和循环稳定性。
文摘采用"两步"进料方式实现进料口浓度的连续梯度变换,并根据数学微积分公式完成材料的浓度梯度设计.通过共沉淀方法和"管道式合成"技术合成了浓度梯度前驱体,并与过量6.5%的Li OH·H2O在氧气气氛下混合煅烧得到浓度梯度正极材料.浓度梯度正极材料的平均化学成分由ICP-AES测得为LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2.SEM照片显示,浓度梯度LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2正极材料呈球状,粒径大小约5μm,其振实密度为2.029 g/cm3.XRD谱图表明,LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2具有良好的α-Na Fe O2层状结构;最小二乘法Rietveld精修得晶格参数a=0.2877(5)nm,c=1.4242(24)nm,V=0.102088(31)nm3.EDS和元素分布图共同验证了浓度梯度正极材料中Ni,Co,Mn的梯度变化.电化学测试结果表明,LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2初始放电容量为187.68 m A·h·g-1,库仑效率为84.76%;1C倍率下充放电循环200周后放电容量为146.45 m A·h·g-1,容量保留率为86.90%.
文摘作为电池的重要组成部分,电极材料直接影响电池的能量密度。电极材料在制作过程中往往会添加粘结剂以稳定极片结构,但粘结剂的加入会降低电极材料的比容量,影响其离子迁移速率。通过在经水热反应刻蚀的钛箔/网上原位生长二氧化钛(TiO 2)得到无粘结剂TiO 2/Ti纳米线阵列电极,并系统地研究不同钛基底及水热反应温度对TiO 2/Ti纳米线阵列电极物理性能和电化学性能的影响。结果表明,不同钛基底及水热反应温度均对生长的TiO 2纳米线的形貌和电化学性能有重要影响。其中通过220℃水热反应生长在钛网(0.15 mm)上的TiO 2纳米线呈蛛网状,具有较大的比表面积,属于锐钛矿型TiO 2,储钠过程主要由赝电容效应控制,且具有优秀的电化学性能:首周放电比容量为986 mAh g^-1,库伦效率为21.7%;随后放电比容量逐渐稳定在240 mAh g^-1左右;循环200周后放电比容量仍能达到228 mAh g^-1,库伦效率稳定在99.3%左右;即使在3200 mA g^-1的超大电流密度下,放电比容量仍能达到152 mAh g^-1。无粘结剂电极材料极大可以有限地提升电极材料的比容量,对未来高能量密度电池体系的设计具有一定的理论意义和参考价值。