汽车电池负极镁基合金Mg-Ni-Y-Gd的组织与性能

针对目前汽车电池存在续航不足、放电不稳定等问题,采用不同的球磨工艺制备了MgNi-Y-Gd和Mg2Ni汽车电池负极镁基合金,并对其组织、放电性能和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明:在500 r/min下球磨48 h后两种合金都是非晶合金。与Mg2Ni相比,Mg-Ni-YGd合金腐蚀电位正移53 mV,充放电循环25次后放电容量减小13.5%,合金的耐腐蚀性能和放电性能得到明显提高。

钒基锂离子电池负极材料的研究进展与展望

综述了近年来钒基化合物(包括钒氧化物、钒酸盐、钒磷酸盐和无氧钒基化合物)在锂离子电池负极材料领域的研究进展,讨论并分析了相关负极材料的改性方法、材料结构与电化学性能的关系,提出了钒基锂离子电池负极材料未来研究重点。

动力汽车电池用新型钒基储氢合金的组织与性能研究

采用较为低廉的二氧化钒、二氧化钛,通过自蔓延高温合成法,进行了动力汽车电池用新型钒基储氢合金V3Ti Ni0.56Sr0.1制备,并进行了显微组织、物相组成和电化学性能的测试。结果表明,自蔓延高温合成法制备出的该新型合金组织细小、均匀,由绝大部分的钒基固溶体相和少量的Ti Ni相、Ti2Ni相组成,其放电容量在第2次充放电循环时达到最大值584 m Ah/g;合金经30次充放电循环后,其放电容量仍能达到214 m Ah/g;随放电电流从100 m A/g增大至1000 m A/g,该合金的放电容量减少。

汽车电池用新型钒基固溶体合金的组织与性能研究

采用先球磨后烧结的两步法,进行了汽车电池用新型钒基固溶体合金V3Ti Ni0.56In0.2Zr0.1的制备,并进行了显微组织、物相组成、吸放氢性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,该合金由大部分的V基固溶体相和少量Ti2Ni相、Ti Ni相组成;室温吸氢量高达1.654%,放氢平台压力为0.5MPa;与钒基固溶体合金V3Ti Ni0.56相比,合金的腐蚀电位正移514m V。

新能源汽车电池用新型镁基储氢合金的组织与性能

采用超声振动辅助感应熔炼法,制备出Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金,并进行了显微组织、XRD、吸放氢性能和电化学循环稳定性的分析。结果表明,该新型合金具有较佳吸放氢性能和充放电循环稳定性,由Mg2Ni基体相和少量弥散分布的V3Ni相组成,最大吸氢量达到2.3wt%,放氢平台压力约为0.6 MPa。与Mg2Ni合金相比,该新型合金经20次充放电循环后的放电容量衰减率减小了72.3%。

碳基复合材料用于钠离子电池负极研究进展

相对于锂离子电池,钠离子电池成本低、高低温性能优异、安全性高,而且钠资源丰富,具有广阔的应用前景和发展潜力。钠离子电池技术关键在于高性能负极材料。目前,钠离子电池的负极材料主要有碳基材料,层状氧化物,钛基材料,过渡金属氧化物等。其中,碳基材料具有结构稳定、高容量以及污染小等特点被作为钠离子负极材料进行广泛研究。综述了对碳基复合材料钠离子电池负极研究进展。

Si基锂离子电池负极材料的纳米化和合金化

Si作为一种新型锂离子电池负极材料,具有理论比容量高、来源丰富、成本低廉、安全性能好等优点,近年来备受关注。但其在充放电过程中会产生巨大的体积变化而使得材料粉化严重,导致循环过程中容量迅速衰退,难以满足实用化的需求。纳米化和合金化是改善Si负极材料的有效途径,纳米化能够有效缓解材料嵌脱锂过程中体积变化造成的机械应力、缩短锂离子的迁移距离,从而明显改善Si基材料的电化学循环稳定性能;合金化可以减小材料在脱嵌锂过程的体积变化率、提高材料的电导率,也可以延长Si基材料的循环寿命。此外,Si合金的振实密度高、制备工艺简单,有利于规模化应用。在简要综述最近5年在Si基锂离子电池负极材料的纳米化和合金化方面的研究进展的同时,重点关注了不同纳米结构和合金化方法对其电化学储锂容量、倍率性能和循环稳定性能的影响。

V-Ti-Ni-Co-Ce钒基电池合金电化学性能的研究

针对目前V-Ti-Ni电池合金电化学性能差等原因,采用球磨-烧结工艺制备了钒基汽车电池合金V-Ti-Ni和V-Ti-Ni-Co-Ce合金,并进行了电化学循环稳定性能、电化学耐腐蚀性能、物相组成以及显微组织的测试与分析。结果表明:V-Ti-Ni和V-Ti-Ni-Co-Ce合金都是由V基固溶体相和TiNi相组成。与V-Ti-Ni合金相比,V-Ti-Ni-Co-Ce合金的组织明显细化,晶粒分布更为均匀,网状晶界更加密集,从而为充放电循环过程中提供更好的进出通道,使得V-Ti-Ni-Co-Ce合金具有更佳的电化学循环稳定性能和电化学耐腐蚀性能:充放电循环15次后放电容量增大294%;合金的腐蚀电位正移109 mA,腐蚀电流密度减小37%。

硅基负极材料在固态电池中的应用

在固态电池负极材料的选择上,硅基负极材料因具有比容量高、原料价格低廉及环境友好等优势,被视为固态电池中最有前景的负极材料之一。本文将对硅基负极材料在固态电池中的应用进行综述。

多向锻造对汽车电池负极合金组织及性能的影响

为了研究多向锻造对新能源汽车电池负极合金组织与性能的影响,对V_(3)TiNi_(0.56)Al_(0.3)新能源汽车电池负极合金进行了多向锻造试验,并通过金相显微镜、扫描电镜、充放电循环试验和耐碱液腐蚀试验等方法,进行了多向锻造合金与未锻造合金的显微组织、电化学稳定性和耐碱液腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明:与未锻造合金相比,多向锻造合金内部晶粒明显细化,组织分布更均匀,第二相呈密集连续的三维网状分布;充放电循环100次后多向锻造合金的放电容量衰减率减小了46%,合金的电化学稳定性大幅提高;多向锻造合金的腐蚀电位正移了109 mV,合金耐碱液腐蚀性能得到改善。多向锻造V_(3)TiNi_(0.56)Al_(0.3)新能源汽车电池负极合金具有更好的市场应用前景。

钒-氢反应规律与钒基固溶体贮氢合金开发

钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料。文中介绍了钒-氢反应的基本规律及钒基固溶体贮氢材料的特点,并对钒基固溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述。

锂离子电池硅基负极材料研究现状与发展趋势

硅基负极材料因具有高电化学容量是一种极具发展前景的锂离子电池负极材料.评述单质硅、硅-金属合金、硅-碳复合材料以及其他硅基复合材料作为锂离子二次电池负极材料的最新研究成果,分析锂离子电池硅负极材料存在问题,探讨硅基负极材料的合成、制备工艺以及未来硅基材料的研究方向和应用前景.分析结果表明,通过硅的纳米化、无定形化、合金化及复合化等技术手段,实现硅基负极材料同时兼备高容量、长寿命、高库伦效率和倍率性能,是未来的主要发展方向.

锂离子电池锡基负极材料研究进展

综述了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。锡基负极材料可分为氧化物、复合氧化物、合金三类。其储锂机理都为合金机理。对氧化物的研究着重于电极反应的详细过程,对复合氧化物的研究重点则是储锂机理。而锡合佥则是最有希望进入商业化市场的锡基负极材料,其中锡与锂可逆形成合金,另一不与锂反应的金属作为导电基体与框架,容纳合金以改善循环性能。

Co-Sn合金作为锂离子电池负极材料的研究

采用高能机械球磨法合成了富Co的Co3Sn2合金,测试了Co-Sn合金作为锂离子电池负极材料的充放电性能.考察了在机械球磨过程中加入碳和高温处理球磨后样品对合金组成和电化学性能的影响.XRD测试结果表明,加入碳后所得样品的主要成分为CoSn2.于400和600℃处理后主要成分转变为CoSn和Co3Sn2.CoSn2,CoSn和Co3Sn2的充放电容量随着Sn含量的降低依次降低,但循环性能得到提高.

钒基固溶体贮氢合金研究现状

贮氢合金是MH/Ni电池技术的核心,为了满足镍氢电池作为动力电池的要求,开发低成本、高功率、高稳定性的贮氢合金,近年来人们在进一步提高其电化学性能方面做了大量工作。钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料。介绍了氢钒反应特点和钒基固溶体合金的制备方法,对无电化学活性的基质合金,用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法,得到一些性能较好的负极材料。并对钒基固溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述,指出了固溶体合金的研究方向。

锂离子电池用锑基负极材料的研究进展

综述了锂离子电池用锑(Sb)基负极,包括Sb基合金负极和Sb基/碳复合负极的研究进展。针对各种Sb基合金负极,重点介绍了材料组成、合成方法、电化学反应机理等对电化学性能的影响;针对Sb基/碳复合材料,介绍了不同制备方法、合金与碳的配比以及碳质材料的类型等对电化学性能的影响。

汽车电池负极材料的制备与电化学性能研究

采用中频感应熔炼的方法制备了La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金,研究了不同Ce摩尔分数的退火态La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金的物相组成、微观结构和电化学性能。结果表明,La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金的主要物相都为(La,Mg)Ni_(3)、(La,Mg)_(2)Ni_(7)和LaNi_(5)相,随着x值从0增加至(0.2)0,La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金的最大放电容量C_(max)和腐蚀电流密度i逐渐减小,100次充放电的循环寿命S_(100)逐渐增加,交换电流密度I_(0)先增加后减小,氢扩散系数D_(0)逐渐减小,高倍率放电性能先增加后减小,当x=0.10时La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金取得高倍率放电性能最大值;La_(0.8-x)Ce_(x)Mg_(0.2)Ni_(3)Co_(0.6)储氢合金的高倍率放电性能主要由I_(0)决定。

稀土铅基板栅合金对动力型铅酸电池性能的影响

本文研究了稀土铅基板栅合金对动力型铅酸蓄电池性能的影响。首先选用含稀土元素镧的铅基合金板栅组装成动力型铅酸蓄电池,根据《电动汽车用铅酸蓄电池》(QC/T 742—2006)标准对电池的容量、放电性能、充电接受能力、循环寿命和装车行驶里程进行了测试。测试结果表明:添加稀土元素的电池相对于普通电池,初始容量稍有下降;任何温度下稀土元素都能提高电池的放电性能,尤其在低温和高温时,效果更加明显;添加稀土元素的动力电池的快速充电接受能力明显高于普通电池的;稀土添加剂可以提高电动汽车用动力电池的循环使用寿命。电动汽车行驶结果表明,前200次循环以内,使用稀土铅基板栅合金电池和普通电池时的行驶里程相当,但200次循环使用后,使用普通电池时的行驶里程急剧减少,而用稀土电池在第600次循环时的行驶里程还能达到38 km。

锂离子电池用非石墨类负极材料研究进展

综述合金材料、过渡金属化合物及硅基化合物作为锂离子电池负极材料的研究进展。合金负极材料在首次充放电过程中面临库仑效率低和容量损失大的问题。通过形态改善和材料结构调控的方式,电池可实现高达99.7%的库仑效率,并在150~200次循环内保持稳定。过渡金属化合物负极,包括氧化物、硫化物和磷化物等,存在体积膨胀和电解质连续分解等问题。通过纳米工程技术和复合材料设计,可提升电化学性能。硅基负极材料的理论容量高,但存在体积膨胀和导电性差的问题。通过微纳米架构设计、硅合金结构控制和预锂化等方法,可提高循环性能和初始库仑效率。

锂离子电池锑基负极材料的研究现状

锑(Sb)基材料用作锂离子电池负极,存在合金化/去合金化过程的体积膨胀问题,阻碍商业化应用。总结金属锑、锑基合金及锑基化合物材料(如锑基氧化物、锑基硒化物和锑基硫化物等)作为锂离子电池负极材料时存在的体积膨胀等问题,归纳相应的解决策略,如材料纳米化、碳包覆等;分析不同改性手段制备材料性能提升的主要原因。对锑基负极材料在未来新能源材料领域的应用方向进行展望。