铝-空气电池铝负极的研究现状

综述了近年来铝负极在中性和碱性电解液中的钝化与腐蚀、负差效应的研究情况,杂质Fe、Cu、Si及晶体结构对铝负极的影响以及防止措施,阐述了活化理论与抑制腐蚀的具体方法。

电池用铝合金负极的热处理研究现状

介绍了热处理对铝负极极化性能、耐腐蚀性能、合金元素分布及微观结构的影响,指出随着合金元素种类及用量的变化,热处理效果将有所差异;对铝合金采用适当的热处理方法及控制条件,可改善电化学性能,减轻极化与自腐蚀。

铝纳米复合电极脱/嵌锂离子特性分析

采用直流电弧等离子体气相蒸发法制备出球状Al纳米粒子,对其进行了XRD、TEM以及脱/嵌锂离子循环性能的表征。Al粒子大小约为100 nm,表面包覆一层厚度不到1 nm的非晶氧化物。将Al纳米粒子与导电剂、黏结剂按一定比例混合得到负极极片,在手套箱中组装成电池。将电池在不同的电流密度下进行充放电试验,由首次充放电曲线及前10次循环性能曲线发现,电流密度最小的Al电极首次放电容量最大,为951.9 mAh/g,首次容量损失也最大,其循环稳定性能也相应变差;而电流密度最大的Al电极首次放电容量为879.7 mAh/g,其循环稳定性能最佳。首次放电结束后,对电极材料重新表征,发现只出现了AlLi、Al2Li3两种化合物,这与测试所得的放电容量大小相符合。

锂离子电池铝壳腐蚀漏液研究

对方壳锂离子电池的铝壳体电位进行了研究,并利用负极与铝壳短接、充放电循环等测试方法分析了锂离子电池铝壳腐蚀漏液的原因。结果表明:方壳锂离子电池铝壳与负极短接后,铝壳处于较低电位下,锂离子会嵌入铝壳,导致壳体发生腐蚀,甚至漏液;方壳锂离子电池铝壳与负极短接后,充放电过程会加速铝壳的腐蚀。为防止铝壳腐蚀漏液,应避免方壳锂离子电池负极与铝壳体短接。

铝离子电池研究进展

铝元素在地壳中的储量丰富,来源广泛,并且金属铝的安全性高,在离子电池领域中具有广阔的应用前景.尽管铝金属在离子电池中具有如此诱人的优势,但铝离子电池的能量密度、稳定性以及所使用的电解液安全性和成本依然制约其发展.对铝离子电池的最新工作进行梳理、分析和总结,并进一步探讨其作为新型储能体系的机遇和挑战.主要从正极材料、电解液及铝金属负极3个方面对近期的铝离子电池相关工作进行了总结,为开展高能量密度、高稳定性铝离子电池的研究奠定基础.

Li^+嵌Al反应的热力学分析及实验研究

利用第一原理赝势平面波方法计算了Al-Li合金中3种平衡相AlLi、Al2Li3和Al4Li9的形成焓,得出AlLi相的形成焓最低,表明当Li+嵌入Al电极时,优先形成AlLi相。为了验证上述结论,将Al薄片与金属锂对电极组成扣式电池,对Al电极进行电化学性能测试和结构表征。实验结果与理论计算的结果相吻合,表明可以采用第一原理赝势平面波方法预测铝作锂离子电池负极时的电化学反应性能。

导电Ti3O5包覆纳米铝粉的制备及其作为双离子电池负极材料的电化学性能

采用导电的Ti3O5作为外壳包覆纳米铝粉制备了Al@Ti3O5核壳结构材料,并将其作为负极材料应用到双离子电池(DIB)中。使用中间相碳微球(MCMB)作为正极材料,Al@Ti3O5作为负极材料制作Al@Ti3O5-MCMB双离子电池。结果表明,电池的放电平台可达4.5 V,在电流倍率0.5 C下(电流基于正极石墨的理论比容量计算,1 C=372 mAh·g-1)放电比容量达到130.6 mAh·g-1,比能量密度为278.8 Wh·kg-1。并且在高倍率5 C下循环1000次过程中容量基本保持110 m Ah·g-1不变,循环后容量保持率达到92.9%。

室温铝二次电池及其关键材料

金属铝是一种很高的能量载体,是开发电池的理想电极材料。由于铝在二次电池中的应用体系主要集中在高温熔盐铝二次电池,其熔盐电解质需要高温,对环境要求苛刻,成本较高难于维护,限制了铝二次电池的发展。近年来,室温离子液体作为二次电池的电解液的研究,使得室温铝二次电池的开发与应用成为可能,人们开始研究基于离子液体电解液的室温有机熔盐二次电池,采用铝或者嵌铝化合物作为电极材料,离子液体作为电解液,与传统的二次电池相比具有很多优点。本文介绍了近年来室温铝二次电池相关的研究和应用新进展,包括金属铝负极的优化和铝枝晶的抑制,可嵌脱铝负极材料的设计,可用于铝二次电池的过渡金属氧化物和导电聚合物正极材料及其性能,以及电解液的要求和离子液体作电解液的优势,并指出了可能存在的问题以及相应的解决办法。