固体电解质涂层隔膜的制备及性能研究

以无机固体电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)(LATP)为涂覆材料,采用简单刮刀涂覆法在商用PE隔膜表面均匀涂覆功能化涂层。利用扫描电子显微镜、循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试方法对涂层隔膜的热稳定性、吸液性、保液性、表面形貌、电化学性能进行表征,研究LATP/PE涂层隔膜性能。结果表明,与商用7μm PE隔膜相比,LATP/PE涂层隔膜的孔隙率、热稳定性和吸液率等指标均有大幅度改善。LATP/PE涂层隔膜为23μm(L_(2)样品)时具备最佳的电化学性能,扣式电池在0.1 C倍率下的首次放电比容量为162.79 mAh/g,在1 C倍率下循环100圈后容量保持率为120%。软包锂离子电池在1 C的电流密度下循环100圈后容量保持率为74.12%。

锂硫电池多功能涂层隔膜的研究进展与展望

先进储能系统的开发对于满足电动汽车、便携式设备和可再生能源存储不断增长的需求至关重要.锂硫(Li-S)电池具有比能量高、原材料成本低和环境友好等优点,是新型高性能电池研究领域中的热点.然而,锂硫电池面向实际应用还存在许多问题,如可溶性多硫化物中间体的穿梭效应、锂枝晶生长以及锂硫电池在使用过程中的热稳定性和安全性等.设计开发多功能涂层隔膜是改善锂硫电池上述不足的有效策略之一,在本综述中,详细论述了锂硫电池多功能涂层隔膜的研究进展.包括聚合物材料、碳材料、氧化物材料、催化纳米粒子改性的功能化涂层隔膜及增强电池热稳定性、安全性的特种功能隔膜,对其作用特性进行了系统分析,并对未来研究发展提出展望.

锂硫电池用碳化钛涂层隔膜性能探究

为提高锂硫电池的比容量和循环性能,本文使用纳米碳化钛(TiC)作为涂层制备得到TiC/Celgard涂层隔膜,并探究其对锂硫电池性能的影响.电化学性能测试结果表明,涂层隔膜能有效提高电池在不同倍率下的比容量以及电池的循环性能,在2C倍率下仍表现出650 mAh·g^(-1)的比容量,0.5C循环100周容量仍能保持在843.1m Ah·g^(-1).

陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响

采用锂离子电池聚乙烯（PE）隔膜为基体，在其两侧均匀涂覆厚度为1～2μm混有纳米氧化铝（Al2O3）粉末及胶凝剂的无机有机浆体，得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对该电池隔膜及由此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明：在150℃高温环境下，无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩，具有优越的热稳定性，能有效提高锂离子电池的热安全性能。由于无机纳米Al2O2颗粒具有较高的比表面积，使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装LiFePO2C体系电池并对电池进行1C充放电循环测试，结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。

关于陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响研究

陶瓷涂层隔膜是利用锂电池聚乙烯隔膜的基础上,在其表面涂抹厚度是1-2μm的有机浆体。本文通过热烘箱对电池隔膜和锂离子电池进行试验,进而分析陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能的影响。经过分析发现,在高温环境中陶瓷涂层隔膜具有稳定性,并优化了锂离子电池热安全性,提升电池容量保持性能。

动力电池用高性能有机—无机复合涂层隔膜

随着国民经济的快速发展及道路交通网络的日渐完善,我国的汽车产销量和保有量不断增加。随着人们的环保意识越来越强,低碳环保的出行方式越来越被重视,作为温室气体排放的大户,汽车业已经成为全球低碳经济的一个关键。节能环保,减少环境污染,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。现阶段,新能源电动汽车通常采用锂电池作为动力源,如何制造出大容量、低成本且续航能力强的锂电池是电动汽车行业研究的重点内容。动力汽车用锂电池在实际应用中一般由数量众多的单体电芯进行串联或者并联,形成高电压和高容量的电池组。为了提高动力电池的续航能力,研究人员对其制备工艺进行了创新化研究,总结了更加丰富的制备工艺,而隔膜作为动力电池的重要组成部件,对动力电池的性能有着重要影响,本文将对其进行重点分析。

剑麻生物质多孔碳/硫复合电极材料的制备及性能

为解决锂硫(Li-S)电池在实际应用中S和Li_(2)S_(2)/Li_(2)S不导电、体积膨胀和多硫化物的“穿梭效应”等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACS),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三维结构,可以抑制多硫化物的穿梭效应,将其作为隔膜涂层(YTC)。试验结果表明,在0.10 C倍率下,YTC电池的初始放电容量为974.3 mAh·g^(-1),循环200圈后容量保持在622 mAh·g^(-1)。进一步说明在隔膜上涂覆MWCNTs与正极材料结合,可提高材料导电性和抑制多硫化物的穿梭效应,表现出良好的循环性能和库伦效率。

亚微米级α相氧化铝粉体在锂离子电池PE隔膜涂层中的应用

对D_(50)=1.08μm的α-氧化铝粉体原料,通过物理法机械球磨制备亚微米级α-氧化铝粉体,然后将其应用在锂离子电池隔膜涂覆改性方面。将亚微米级α-氧化铝粉体应用于锂离子电池PE隔膜涂层,对比了涂覆前后PE隔膜性能的改变。结果表明:涂层致密平整,氧化铝颗粒均匀分布在PE隔膜表面,膜厚2.5μm,涂覆后面密度增加了4.0 g/m^(2),透气度增加0.482 s/mL,纵向和横向的热收缩率分别降低了1.3%和0.3%,拉伸强度分别提升了26.4MPa和3 MPa。

尖晶石型Li_(2)MnTi_(3)O_(8)纳米颗粒在锂硫电池中的双功能应用

锂硫电池中多硫化锂的“穿梭效应”、单质硫导电性差等问题导致其寿命短、倍率性能差,严重限制了其实际应用.基于此,本文采用溶胶凝胶法合成了尖晶石型Li_(2)MnTi_(3)O_(8)(LMTO)纳米颗粒,将其同时作为硫宿主材料和功能隔膜涂层,极大地提升了锂硫电池的循环稳定性和Li+的扩散速率.均匀分散的LMTO纳米颗粒不仅能提供丰富的电化学活性位点,同时可减少活性硫的损失.此外,LMTO功能化隔膜具有吸附多硫化锂的能力,有效抑制了多硫化锂的穿梭.实验结果表明,以LMTO为硫宿主材料和功能隔膜涂层组装的锂硫电池在充放电过程中展现了较快的锂离子扩散速率(DLi+分别为2.25×10^(−5),1.31×10^(−5)和1.61×10^(−4)cm^(2)s^(−1)),表明其快速的反应动力学.在0.5 C的电流密度下,电池首次放电比容量可达到1059 mAh g^(−1),经过300次循环,容量稳定在797 mAh g^(−1).双功能改性后的电池性能均优于单功能改性的电池.该材料的双功能应用策略为开发高容量、长寿命的锂硫电池提供了理论支持.