低成本Nb掺杂Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质的性能与应用研究

固态电池因其在能量密度、循环寿命和安全性等方面的优异性能受到关注。其核心组件为固态电解质材料。具有石榴石结构的Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)氧化物固态电解质由于具备宽电化学窗口、良好的离子传导性、稳定的化学性能及简单的制备工艺等特点而得到广泛研究。本研究采用Nb元素对LLZO进行掺杂,成功制备得到Li_(6.75)La_(3)Zr_(1.75)Nb_(0.25)O_(12)(LLZNO)氧化物固态电解质,其离子电导率达到了7.79×10^(-4)S/cm,且制备成本与未掺杂的LLZO相比无明显增加。将其涂覆在聚乙烯(PP)隔膜表面形成PP-LLZNO隔膜,表现出良好的热稳定性和离子电导率。与Al_(2)O_(3)涂覆隔膜或固态电解质Li_(6.75)La_(3)Zr_(1.75)Ta_(0.25)O_(12)(LLZTO)涂覆隔膜组装的电池相比,组装了PP-LLZNO涂覆隔膜的扣式电池和软包电池的容量保持率分别达到了84.99%(50圈)和57.40%(100圈),展现出更优异的性能。因此,高离子电导率和低成本LLZNO的制备对固态电解质的大规模生产及在固态电池中的广泛应用具有一定的参考意义。

MCM-41介孔分子筛掺杂的微孔型聚合物电解质的制备与表征

以介孔分子筛MCM-41作填料,丙酮与二甲基甲酰胺混合液为溶剂,用直接造孔成膜的方法制备了微孔型聚合物电解质膜.该法避免使用造孔增塑剂,既简化了制膜工序,又减少电池中副反应的发生,使电池性能得以提高.MCM-41分子筛具有六方有序排列的单一柱状孔道结构和纳米级的粒子尺度,其骨架结构单元与一般聚合物电解质常用的纳米SiO2填料具有相同的化学成分,该分子筛堆积时形成的表面空隙及其独有的一维介孔孔道对聚合物电解质微孔的形成与连通、电导率的提高都具有重要作用,是一种极具实用价值的新型无机填料.

热电池MgO改性石棉纤维隔膜的研究

通过高温分解乙酸镁前驱体,制备了MgO改性的石棉纤维隔膜。将NiCl2薄膜正极、载有LiClLiBr-KBr的石棉隔膜和LiB负极组装成单体电池,研究了隔膜中MgO和电解质的载量及放电温度对单体电池放电性能的影响,并与传统粉末压片工艺制备的电解质片进行性能比较。实验结果表明,以MgO载量5.2mg/cm2、电解质载量53mg/cm2为隔膜的单体电池放电性能较好,其单体电池以50,100和200 mA/cm2恒流放电,放电起始电压分别为2.4557,2.4375和2.3285V,与粉末压片工艺制备的电解质片相比,电化学性能无明显差异。5个单体电池组装的热电池样机在100mA/cm2恒流放电下,最高电压为12.75V,对应最高电压80%的激活时间为0.26s,工作时间为110.0s,单体电池平均最高电压为2.55V。

锂电池隔膜生产技术现状与研究进展

综述了锂离子隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点阐述了隔膜的制备方法,干法隔膜、湿法隔膜和多层复合隔膜的制备原理、工艺及性能研究情况,介绍了纳米纤维涂覆隔膜、纳米陶瓷颗粒涂覆隔膜、纳米陶瓷颗粒掺杂复合隔膜等5种新型高性能动力锂电池隔膜的研究进展,展望了电池隔膜的未来发展前景。

热电池MgO改性石棉纤维隔膜的简析

针对热电池电解质隔膜生产工艺改进现实要求,提出MgO改性石棉纤维隔膜新工艺,在介绍实验材料和方法的基础上,对Mg O改性石棉纤维隔膜特点及优势进行深入分析。

熔融碳酸盐燃料电池组研究

以商用多孔烧结镍 (铬 )板为电极、自制γ -LiAlO2 薄膜为电解质隔膜进行了熔融碳酸盐燃料电池的放大试验。有效面积为 12 2cm2 的 3节串接电池组在 973K和 0 9MPa下 ,输出功率达到 6 5W以上。工作电流密度为 15 0mA/cm2时 ,平均单节输出电压达 0 74V之上。工艺研究表明 ,电池组的性能随原料气压力或工作温度的提高而升高 ,但输出电压随原料气利用率的提高而下降。

熔融碳酸盐燃料电池阴极的研究进展

综述了熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)多孔阴极结构及其新材料的研究进展 ,介绍了多种能够有效改善阴极稳定性、延长MCFC寿命的新技术。以Li Na碳酸盐电解质代替传统的Li K体系或用碱土元素对NiO阴极进行改性 ,能够显著降低镍在电解质中的溶解性。所开发的LiCoO2 和LiFeO2 LiCoO2 NiO复合物等新型阴极材料具有与NiO相当的电化学活性而较低的溶解性。作为一种新型结构技术 ,在阴极和电解质隔膜之间或在电解质隔膜中 ,设置一层金属膜 ,能够有效阻断阴极溶解组分向阳极的扩散 ,避免电池内部短路危险 。

一种塑性锂离子蓄电池的研制

研制了一种采用强化电解质隔膜的塑性锂离子蓄电池,所用的强化电解质隔膜采用液态电池用的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合隔膜为基体,通过表面改性处理,在保持原基体强度高、厚度薄的基础上,使其具有了更大的吸液性和与聚合物正负电极的可复合性。采用该隔膜装配的塑性锂离子蓄电池厚度减薄,体积减小,成品率提高,初次充放电效率可达96%,1C充放效率达93.4%,电池的比能量达到了120Wh/L和94Wh/kg,表现出较好的电化学性能。

基于混合导电功能层的燃料电池研究

采用二次固相法合成具有层状结构的电子导电材料—LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2-δ)(LNCA),并将其与离子导电材料Sm掺杂CeO_2复合,获得具有电子-离子混合导电性的复合材料.并以此为功能层,构造了无电解质隔膜层燃料电池(Electrolyte Free Manbrane Fuel Cell,EFFC).研究了功能层的厚度以及电子-离子导电材料的比例对电池性能的影响,并阐述了影响机制.该电池在550℃下获得了937 mW·cm^(-2)的功率输出,且具备在更低温度下操作的可行性.

SiO_2表面性质对LBG丙酮溶液体系粘度的影响

本文讨论了增塑剂、剪切速率、不同含量和不同表面性质的二氧化硅对LBG(一种偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物 )

锂离子电池材料的研究与应用

电极材料、电解质和隔膜是锂离子电池重要组成部分,直接影响电池的性能。电池所用材料方面的研究推动着锂离子电池性能的不断提高和完善。主要分析了近年来锂离子电池材料技术动向和应用,以及对锂离子电池的未来发展趋势进行了展望。

中国专利报道（三）

非水基流延工艺制备熔融碳酸盐燃料电池阴极镍板的方法；一种抗甲醇中毒铂铋催化剂及其制备方法；新型电解质隔膜的笔记本电脑超高比能量锂电池;

湖南大学研制成功新型高容量锂电池

据有关媒体报导，湖南大学电池与高分子材料研究所研究人员最近研制出了一种新的高容量锂电池：“新型电解质隔膜的笔记本电脑超高比能量锂电池”。利用新技术生产的这种高容量18650型笔记本电脑电池，保证了单体电池的均一性和电池组的安全性，并能使笔记本电脑持续待机7小时以上。

燃料电池工艺进展

燃料电池在工艺和应用方面的惊人增长，尤其是最新的聚合物电解质隔膜（PEM）燃料电池的开发说明目前己达到推行氢燃料电池汽车的最佳时刻。本文将介绍一种车载氢存储系统，一种不间断供电的13kW功率的燃料电池、一种4kW的燃料电池发电装置和一种4kg（可行驶480km）的氢存储器。将介绍的燃料电池材料包括金属双极板材、直接甲醇燃料电池用的具催化活性的碳纳米管电极和PEM燃料电池用的高温聚合物-富勒烯电解质。