简易评价LiMn_2O_4系材料在电解液中化学稳定性

元素Mn在电解液中的溶出造成的容量损失是尖晶石锂锰氧化物系列材料容量衰减的主要原因之一。在电解液中的化学稳定性是评价尖晶石锂锰氧化物系列材料或锂离子蓄电池电解质性能的重要指标之一。通过测量尖晶石锂锰氧化物系列材料粉末微电极在电解液中的开路电位随贮存时间的变化,估算出其在电解液中的相对平均溶解速率来评价LiMn2O4系列材料在电解液中的化学稳定性。该方法具有测试设备简单、测试过程简便快捷、结果可靠的特点。

高电压镍锰酸锂正极/电解液界面本征性质的研究

高电压正极材料的应用是提高锂离子电池能量密度的有效手段,然而高电压下正极/电解液界面稳定性成为决定锂离子电池在高电压工作条件下循环性能和安全性能的关键因素,因此高电压下正极/电解液界面具有重要的研究价值.但是,目前报道的正极/电解液界面的研究中通常使用传统的极片制备方法,这需要引入导电剂和粘结剂,会对后期正极活性物质表面钝化膜的形貌和组分表征带来干扰,甚至造成固体电解质界面(SEI)膜存在的假象,难以获得正极材料与电解液之间界面的本征信息.这里,我们采用溶胶凝胶旋涂法制备了不含导电剂和粘结剂的镍锰酸锂(LNMO)正极,以其为研究对象,通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)技术,结合电化学阻抗谱(EIS)研究了LNMO正极/电解液界面在充放电过程中的结构演变过程以及本征性质.研究结果显示在充放电过程中,电解液中溶剂和电解质都会参与反应,其中Li PF6的降解主要发生在高电压下,其降解产物在放电过程中又会被反应消耗掉.它们的降解产物沉积到LNMO正极形成表面膜,该表面膜的主要成分随着电压的不同组分有所不同.

Si/C负极在实际应用中的失效原因分析

将一种Si/C复合负极材料应用于14500圆柱形电池体系中,对它与碳负极电池的基本性能进行了对比,并对该种Si/C负极材料在实际应用中存在的问题以及失效原因进行了分析。以Si/C为负极的电池,其200次循环后容量维持率仅为69.5%。经分析表明,造成其容量衰减的主要原因为:电极体积膨胀导致电极活性材料脱落,电接触性能变差;由材料体积膨胀导致固体电解质相界面(SEI)膜被破坏而造成的电解液不断的分解,使正、负极界面膜增厚,电阻增加;材料本身结构造成插入的Li无法全部脱出。

过充电时LiMn_2O_4/LiPF_6-(EC+DEC)界面性质

用交流阻抗法结合循环伏安法研究了LiMn2O4粉末微电极过充电对LiMn2O4/LiPF6 (EC+DEC)溶液界面性质的影响。结果表明:电荷传递电阻Rct随过充电时间的增加而增加,而表面膜电阻Rf基本不随过充电时间变化。过充电条件下,尖晶石锂锰氧化物的结构受到破坏,电解质的氧化产物可能是气体和水。

LiMn_2O_4的容量衰减机理和结构稳定方法

综述了近年来在尖晶石锂锰氧化物的容量衰减机理和结构稳定性方面的研究进展。研究表明电解液的分解、John-Teller效应、Mn在电解液中的溶出是LiMn2O4容量衰减的主要原因。介绍了提高尖晶石LiMn2O4结构稳定性的方法,其中最有效的方法是在LiMn2O4中掺入Co、Cr、Ni、Cu、Al、F等元素和在LiMn2O4表面包覆LiCoO2,B2O3,Al2O3,SiO2等。

LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12锂电池容量衰减机理的研究

以LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4为正极,Li4Ti5O12为负极组装成新型LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池体系,采用恒流充电模式进行充放电容量和循环性能等电化学性能测试,并通过交流阻抗和循环伏安测试对其容量衰减机理进行研究,结果表明:对于LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池体系,正极活性物质过量越多,循环性能越好;负极-正极活性物质比例N/P为1.1、0.9、0.7 的电池体系,25 次循环后容量保持率分别为61.4%、70.4%、97.9%;LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池容量衰减的直接原因是电池正负极表面持续生成的CEI 膜和SEI 膜造成的活性Li+消耗和电池倍率能力下降。

界面化学对镍锰酸锂正极材料电化学性能影响的研究现状及分析

尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料因理论比容量和理论比能量高、工作电压高、资源丰富且价格低廉等优点而备受关注,但该材料因为高电压下电解液的分解及界面副反应导致循环性能和倍率性能不佳,制约着材料的推广应用。结合近几年的研究报道,介绍了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的结构及脱嵌机制、表/界面化学、改性方法,着重介绍了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的表面性质及不同组分之间的界面反应机制及对正极材料电化学性能的影响,指出LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的晶面取向、颗粒形貌、表面元素分布、包覆及离子掺杂是改善镍锰酸锂材料电化学性能的有效途径。同时,通过溶剂替代、成膜添加剂的添加、改变锂盐的种类及浓度等方式,开发与之匹配的耐高压电解液也是提升镍锰酸锂电池性能的重要方法。最后,对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面改性和电解液界面构筑方面进行了总结和展望,旨在为提升该材料性能的相关研究提供参考。

钠离子电容器负极的双功能补钠研究

电极的首次库伦效率低是限制快充钠离子电容器规模化使用的原因之一,这主要源于电解液的不可逆分解以及电极材料造成的不可逆损失.我们选取高倍率特性的Nb_(2)O_(5)负极材料作为研究对象,采用钠萘/2-甲基-四氢呋喃作为预钠化剂,发展了一种简单且可精确调控的双功能预钠化剂,实现了预活化,获得了高稳定循环的NaxNb_(2)O_(5)电极,从而补偿了钠在材料中的不可逆吸收.研究发现,预钠化过程同时抵消了电解液分解所产生的损失,有利于在电极/电解液界面形成坚固的富含无机物的固体电解质界面膜.通过补偿Nb_(2)O_(5)负极的体相与界面的钠损失,构建了稳定且具有高能量密度的钠离子电容器.本研究为调控储钠电极的首次库伦效率及其在下一代钠离子电容器中的应用提供了新方法.

出口锂电池危险货物包装海关监管要点归纳

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因其体积小、重量轻的特点,在各行各业有广泛的应用场景。但在锂电池使用过程中,由于电池过充、内部短路等原因可能导致电芯急剧放电,产生大量热能,使电解液分解成气体,可能导致锂电池起火燃烧甚至爆炸。本文将对出口锂电池危险货物包装海关监管要求和流程进行介绍。