不同正极材料及电池安全性能

采用差示扫描量热仪(DSC)分析了不同正极材料LiNi_(0.7)Co_(0.1)Mn_(0.2)O_(2)和LiNi_(0.55)Co_(0.1)Mn_(0.35)O_(2)的热稳定性,结果表明,LiNi_(0.55)Co_(0.1)Mn_(0.35)O_(2)具有更好的热稳定性,说明镍含量越高,正极材料的热稳定性越差。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别表征了DSC测试后两种正极材料的形貌和结构变化。其中LiNi_(0.7)Co_(0.1)Mn_(0.2)O_(2)材料经高温加热后其颗粒明显破碎,XRD结果表明正极材料在高温加热时发生了分解,产生了镍的氧化物。通过加速量热仪(ARC)测试电池热稳定性证明,正极材料的热稳定性差直接导致电池的热稳定性也较差。为了提高电池耐高温安全性能,必须选择热稳定性好的材料。

三元动力锂离子电池不同温度循环失效分析

对不同温度条件下循环后石墨/镍钴锰酸锂(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)43 Ah动力锂离子电池进行分析,研究温度对循环性能的影响.通过小倍率恢复和电化学交流阻抗(EIS)分析极化对容量衰减的影响.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、扣电、原子吸收、容量微分(dQ/dV)对拆解后材料进行表征.循环并没有破坏正、负极材料整体结构,但导致比容量损失;隔膜在循环过程中出现局部闭孔;高温循环对正极造成的影响更大.

带夹具对锂离子电池循环性能影响研究

在25℃条件下,分析带夹具对43Ah三元镍钴锰酸锂/石墨锂离子电池循环性能的影响。通过小倍率恢复数据表明,带夹具可以明显改善极化对电池循环过程造成的影响。通过微观形貌、晶体结构、比容量、元素含量和容量微分曲线对拆解后的各种材料进行分析表征。结果表明,循环后正、负极材料其晶体结构并没有发生明显变化,但材料极化变大导致比容量损失。带夹具循环能改善电池由于界面变差造成的极化影响,从而提高容量保持率。

锂离子电池石墨负极放热反应研究

采用差示扫描量热仪(DSC)对满嵌锂态石墨负极在50~400℃之间出现的放热反应进行了研究。对不同荷电状态(SOC)的负极进行DSC、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析以研究放热反应发生的过程。对负极中各物质之间可能发生的反应也均使用DSC进行分析。最终得出石墨负极各放热反应归属:100~120℃为SEI膜分解,200~270℃为锂与电解液的反应,270~300℃为锂与羧甲基纤维素钠(CMC)的反应以及电解液的分解反应,300℃以上放热尖峰为锂与石墨的反应。

锂离子电池正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)过充行为分析

通过扣电形式分析不同充电终止电压(4.3、4.5、4.7、4.9和5.1 V)正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)的性能,研究过充对其性能的影响。结果表明,材料充电到4.9 V后,放电比容量明显降低。通过容量微分曲线分析了材料在整个充放电过程中的相变,H3相的出现导致材料比容量降低。X射线衍射分析表明,材料过充后整体结构并没有发生变化,但有相变产生。平面和截面的扫描电镜图可以看出,材料过充后颗粒破碎严重,内部出现明显裂纹,而且过充后材料的热稳定性明显降低。