Li_2CO_3-LiOH低共熔锂盐体系合成LiMn_2O_4及其电化学性能

以电解二氧化锰(EMD)为锰源,分别以L i2CO3-L iOH低共熔锂盐体系、L iOH和L i2CO3为锂源,通过固相法合成尖晶石型的L iMn2O4正极材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对不同条件下合成的L iMn2O4的结构、形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,三种锂源合成的产物均为单一的尖晶石型L iMn2O4,但是由L i2CO3-L iOH低共熔锂盐体系合成的L iMn2O4粒径均小于由L iOH和L i2CO3合成的L iMn2O4;低共熔锂盐体系合成L iMn2O4的容量、循环性能及倍率性能均优于由L iOH和L i2CO3合成的L iMn2O4.由低共熔锂盐体系合成L iMn2O4正极材料0.1 C和1 C的首次放电容量分别为133 mAhg-1和110 mAhg-1,循环30次后,容量保持率分别为87%和86%.

Ti^(4+)和Zn^(2+)离子复合掺杂对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2性能的影响

以Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2和Li2CO3为原料,TiO2和ZnO为掺杂剂,制备出不同含量钛锌离子复合掺杂的锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。用XRD、SEM、恒电流充放电、交流阻抗法和循环伏安方法分别研究了不同掺杂量对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的结构、形貌和其电化学性能的影响。结果表明3%(摩尔分数)的Ti、Zn离子复合掺杂能有效提高LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的倍率放电能力和循环性能。在1C和2C的充放电倍率下,首次放电容量分别为170.4mAh/g和164.8mAh/g,经过50次充放电循环后容量保持率分别为96.3%和94.7%,具有优良的电化学性能。

羧基纤维素钠在锂离子电池中的应用

通过两种结构参数的水溶性黏结剂羧甲基纤维素钠(CMC)应用于锂离子电池,研究了对石墨负极浆料稳定性及电化学性能的影响。结果表明:取代度较大(0.85)、分子量高(650000)的CMC比更低取代度(0.65)和分子量(250000)的CMC具有较好的溶解性和更高的黏度,更容易完全吸附在石墨颗粒表面。吸附的CMC之间的相互斥力使石墨颗粒在水溶液中分散均匀,从而有利于负极浆料体系的稳定和涂布,使锂离子电池具有较好的电化学性能。

动力锂电池管理系统的设计及SOC的估算

采用一种分布式控制方案,实现了对120节动力锂电池的电压、电流、温度等数据实时采集;为准确估计蓄电池的荷电状态(SOC)提供了一种可靠的硬件设计方案.结合安时积分法、开路电压法以及卡尔曼滤波器的复合方法,实现该蓄电池组在放电状态下SOC的估计.利用MATLAB工具建立数学模型,结果表明,该算法对锂电池组的SOC估计具有较高精度.

过渡金属硫化物对析氧反应催化活性的影响

电解水可产生清洁能源,但受其高成本制约,一直无法大规模使用。过渡金属硫化物因其成本低、催化活性高和操作稳定的特点,在替代贵金属催化剂应用于电解水技术方面,受到广泛关注。本文以海藻酸钠作为载体,分别与金属钴盐和镍盐混合,经高温硫化煅烧制备碳载硫化钴和硫化镍电催化剂,并对电催化剂的形貌、成分及电催化析氧反应(OER)的催化性能进行研究。结果表明:硫化钴和硫化镍均具有二维片层状结构,对OER具有较好的催化活性;NiS电催化剂具有更低的塔菲尔斜率和电荷转移电阻,即更利于析氧反应进行。本研究对合成高效低成本的OER催化剂材料具有重要的指导意义。

不同分子量聚乙烯吡咯烷酮对多壁碳纳米管分散性能的影响

研究了不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对多壁碳纳米管(MWCNTs)浆料流变性能、稳定性能的影响,并对PVP修饰的MWCNTs(P-MWCNTs)导电性进行了分析。结果表明,中等分子量的PVPK25和PVPK30对浆料的分散效果最佳,浆料黏度较低,呈现近牛顿流体特征,分散的MWCNTs颗粒均匀,平均粒径相对较小,并具有较好的稳定性,同时PMWCNTs电阻率也较低。通过拉曼光谱(Raman)、热失重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)对作用机理分析,结果表明,PVPK25和PVPK30与MWCNTs之间有更强的π-π共轭作用,吸附量高于低分子量PVPK17和高分子量PVPK90的吸附量,并在MWCNTs表面具有更好的空间位阻修饰效果,因而使得MWCNTs几乎呈单根分散,缠结现象显著减少。

CMC取代度对负极浆料流变性及分散稳定性的影响

以羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负极黏结剂,研究了CMC取代度(DS)对石墨负极浆料流变性、分散性以及稳定性的影响。结果表明,随着DS的增加,浆料的表观黏度逐渐增加,石墨颗粒表面Zeta电位逐渐增大,浆料分散性及稳定性逐渐增强。同时发现CMC掺量对负极浆料同样具有显著影响,当负极浆料中CMC(DS=1.2)掺量(质量分数)为1.5%时,浆料分散性最好,浆料稳定性趋于不变,制备的极片电阻率最小。

金刚石含量对化学复合镀镍-磷-金刚石镀层耐磨性能的影响

通过调整化学镀工艺,在纯铝基体上制备不同金刚石含量的镍-磷-金刚石(Ni-P-D)复合镀层,研究Ni-P-D复合镀层中金刚石的含量对镀层组织结构、形貌、硬度和摩擦磨损性能的影响,并根据镀层的摩擦磨损行为,分析Ni-P-D复合镀层耐磨性提高的原因,优化Ni-P-D复合镀层的制备方法。研究结果表明,采用聚乙二醇和硅酸钠分别作为分散剂和表面活性剂,并在镀液中添加0.2g/L的金刚石时,镀层上的金刚石分布较为均匀,得到的Ni-P-D镀层硬度值可达到769.52HV。在摩擦磨损实验中,优化工艺下获得的Ni-P-D镀层具有最低的摩擦系数(0.01)、磨损量(0.015g)和磨痕深度(4μm),因此具有较好的耐磨性。

薄膜锂离子电池负极材料的研究进展

全固态薄膜锂离子电池是锂离子电池的最新研究领域,其能量密度高、厚度薄、循环寿命长、可靠度高。薄膜化的负极材料是锂离子电池的重要组成部分,负极薄膜材料制备方法的研究取得了较大的进展,未来研究重点是低成本、低能耗、高综合电化学性能的负极薄膜材料以及可批量生产的薄膜制备技术。对薄膜化的硅负极材料、金属或合金薄膜材料、氧化物薄膜材料和复合薄膜材料近几年来的研究状况进行了综述,并对其发展前景进行了展望。

锂电负极材料中间相炭微球的应用研究进展

锂离子电池作为一种新的化学能源,已经引起了研究者越来越多的关注。其中中间相碳微球市场发展潜力较大,但目前行业发展仍面临产量低、成本高等问题,难以满足日益增长的市场需求,因此中间相碳微球相关研究仍需进一步深入。本综述从材料的制备方法着手,总结了锂离子电池中间项碳微球以及其复合负极材料的最新研究进展,探讨了制备方法、以及复合负极材料储锂性能的进展。