锂-二氧化锰一次电池的研究进展

从阴极材料二氧化锰(MnO_2)入手,介绍对MnO_2进行的多种改性研究,如金属氧化物掺杂、金属包覆、阴离子掺杂以及热处理的影响;从阳极材料、黏结剂、集流体等方面,分析影响锂-二氧化锰(锂锰)一次电池性能的多种因素;对锂锰电池的发展趋势进行展望。

锂-二氧化锰一次电池脉冲放电性能优化研究

物联网芯片的工作模式决定了与之配套的终端电源需要同时满足大容量以及瞬时大电流脉冲放电性能。针对物联网终端电源的应用场景,对锂-二氧化锰一次电池正极极片制备工艺的优化进行了研究。采用涂布法制备了不同配方、厚度、孔隙率的极片,研究了极片孔隙率与厚度对电池脉冲放电性能的影响。结果表明,在同时满足容量与脉冲放电性能的条件下,极片的厚度存在最优值。对不同脉冲放电电流下的极限厚度进行的定量分析表明极限厚度与脉冲电流之间呈线性关系。

锂-二氧化锰一次电池的发展现状

本文概述了锂-二氧化锰电池性能特点、研究进展,介绍了锂-二氧化锰电池在民用和军事方面的应用,以及未来对二氧化锰电池的需求,发展方向。

电子纸产品用锂-二氧化锰软包装电池应用性能分析

针对电子纸产品多样化的应用模式,以及长寿命使用条件下的可靠性、全环境适应性等特点,提出了体积小、重量轻、容量高、寿命长、使用温度范围广的电池方案,阐述了锂-二氧化锰软包装电池的结构和化学原理,并从容量、低温性能、脉冲性能及可靠性等方面对不同电池性能进行对比,对电子纸产品设计工程师选型调研电源方案具有指导意义。

电子纸产品用锂-二氧化锰电池性能研究

为了研究锂-二氧化锰电池作为电子纸产品电源解决方案的适用性,基于锂-二氧化锰电池的原理、性能开展分析,梳理了放电性能、自放电率性能、存储性能及安全性能的试验。试验结果表明,锂-二氧化锰电池具有工作温度范围广、能量密度高、放电平台高、自放电率低、存储时间长、储存期间无需任何维护及安全性能高特点,验证了该特点满足电子纸的应用。

锂-二氧化锰电池的正极导电剂

在锂-二氧化锰电池中,选择五种导电剂材料进行粉末电阻率的测试,结果表明乙炔黑和炭黑(SP)的电阻率相近,在所选择的材料中较大;KS15和膨胀石墨的电阻率相近,在320μΩ·m左右;而气相生长碳纤维(VGCF)是所有材料中电阻率最小的,仅为0.6μΩ·m。以乙炔黑为主导电剂,采用石墨类导电剂(KS15)与之混合的放电容量大。以气相生长碳纤维和SP混合作为导电剂的电极,在0.2mA/cm2条件下的放电性能略高于采用乙炔黑+膨胀石墨作为混合导电剂的电极,其中放电电压平台高60mV左右,放电时间增加了9.12h。而在5mA/cm2条件下放电性能则明显提高,放电电压平台比采用乙炔黑+膨胀石墨作为混合导电剂的电极提高了100mV左右,而且放电时间延长约52%。

锂氟化碳-二氧化锰电池贮存性能影响因素研究

以氟化碳和二氧化锰复合材料为正极的锂氟化碳-二氧化锰电池,既保留氟化碳材料高比能量的特点,又兼顾二氧化锰倍率性能好的优势。与其他一次电池相同,贮存性能是影响锂氟化碳-二氧化锰电池实际使用可靠性的重要指标。从正极烘干温度、预放电工艺、粘结剂、贮存温度等方面对锂氟化碳-二氧化锰电池贮存寿命的影响进行了研究。结果表明:烘干温度为150~180℃时,电池的胀气得到明显抑制,有利于改善电池的长期贮存;预放电容量比例3%以上可以抑制电池的胀气,在实验范围内与放电电流无关;N1粘结剂可以保持正极的完整度,进而影响电池贮存性能的可靠性;随着贮存温度的升高,电池的自放电反应速率加快,高温贮存前期容量损失率较大,后期由于负极表面钝化膜的形成,正负极表面状态趋于稳定,电池的自放电反应速率也相应放缓。

锂-二氧化锰电池正极制备工艺的研究

在锂-二氧化锰电池中,电极的制备工艺对提高电极的电性能有着重要影响。采用涂布法,正极活性物质要求粒度D50<20μm,获得的电极成型性好,电极厚度可减小到200μm以下。采用涂布法制备的电极比压膜法制备的电极在电性能上最大输出功率提高1倍以上,电极活性物质在较大电流放电情况下利用率提高约30%。

锂-二氧化锰电池放电研究

对高倍率锂-二氧化锰一次电池进行0.5 C5A恒流放电测试,考察了锂-二氧化锰一次电池放电过程中极片物质结构的变化。结果表明,放电过程中,电极活性物质二氧化锰逐渐消失,并伴随Mn2O3的生成,最终产物为LiMnO2以及Li1.42Mn3.46O7.27。

CR435锂-二氧化锰电池的研制

采用Li-MnO2电池材料和工艺制造CR 435锂电池。重点对正极活性物质的加工制备及电池组装工艺进行了试验和改进。通过X射线衍射分析(XRD)测试了热处理前后电解二氧化锰(EMD)的结构,对贮存1周后电池的开路电压、短路电流及内阻进行了测试,并将电池在不同温度下进行恒电流放电和恒电阻放电。测试结果表明电池性能完全满足CR 435锂电池的技术要求,可作为夜间钓鱼时的发光浮标或商务通专用笔夜间使用时的照明电源。

锂-二氧化锰单体电池筛选方法的研究

单体电池的一致性直接影响成组后电池组的性能。影响单体之间一致性的因素主要有:电压、内阻和容量。通过对同一批次生产的锂-二氧化锰单体电池不同贮存期开路电压变化和内阻差异进行统计、分析,单体不同倍率的负载能力测试以及实效验证实验,确定了锂-二氧化锰单体电池的筛选方法和顺序。

锂-二氧化锰电池气胀问题及解决方法的研究

近年来,高比能量锂-二氧化锰电池在民用和军事领域得到快速发展和广泛应用,但其存放时的气胀问题不仅会严重影响电池性能和寿命,而且存在安全隐患。研究结果显示,通过改变活性物质二氧化锰的pH值和预放电可以有效减少锂-二氧化锰电池的气胀问题,同时对其电化学性能无影响。

圆柱形锂-二氧化锰电池安全性能的改善

阐述了锂-二氧化锰电池的工作原理,剖析了在滥用条件下圆柱形锂-二氧化锰电池产生安全性问题的原因,总结出改善圆柱形锂-二氧化锰电池安全性能的几种措施,叙述了圆柱形锂-二氧化锰电池进行安全性试验的几种方法。

锂/钠-氯二次电池的最新进展——从材料构建到性能评估

传统锂离子电池的能量密度已难以满足日益增长的更高能量密度的需求。开发新型高能量密度二次电池是最为有效的一个策略。近期,基于商用一次锂-亚硫酰氯锂电池衍生而来的锂/钠-氯二次电池因其高能量密度而备受关注,成为替代传统锂离子电池的有力竞争者。本文围绕锂/钠-氯二次电池的最新研究进展,综述了正极载体、负极及电解液等关键组分构建研究及其对电化学性能的影响。在正极载体方面,系统阐述了碳材料、共轭框架聚合物等载体设计对锂/钠-氯二次电池首次放电容量、可逆容量、倍率性能和温度的影响;在电解液方面,详细分析了针对反应机理、中间相产物和电解液腐蚀问题的解决策略;并简要介绍了适用于锂/钠-氯二次电池的新型合金负极。基于正极载体的理性设计与电解液系统优化,锂/钠-氯二次电池在新型二次电池领域已初现峥嵘,循环寿命可达500圈,尤其是在极端服役环境中表现优异(可在-80℃工作,电流密度最大可达16 A/g)。然而,氯物种转化动力学速率慢、活性氯物种利用率低以及氯物种对负极等的腐蚀难题仍然是限制其性能进一步提升的瓶颈,也是未来亟待解决的挑战所在。

扣式锂-二氧化锰电池的技术进步

阐述了我国扣式锂-二氧化锰电池在防漏性能、放电性能、生产设备等方面的技术进步;分析了电解液和正极配方对电池放电性能的影响。初步探讨了扣式锂-二氧锰电池的正极材料电解二氧化锰经热处理转型后的性能。指出扣式锂电池应向进一步提高锂-二氧化锰电池技术、质量和研发可充电扣式锂电池方向发展。

由r型化学二氧化锰合成锂二次电池用的阴极活性物质及其特性

由ｒ型化学二氧化锰合成锂二次电池用的阴极活性物质及其特性宫本信明等人１前言本文研究以试制的化学二氧化锰和锂的化合物为原料合成锂二次电池用的阴极活性物质及其充放电特性。采用这种化学二氧化锰与采用电解二氧化锰（ＥＭＤ）相比较。难以获得具有高理论放电容量的...

锂氟化碳-二氧化锰电池组热分析

锂氟化碳电池的发热问题可导致安全问题。本文根据案例建立锂氟化碳电池组发热模型,使用ANSYS分析及对比实际结果验证,进而对整个电池组产热边界条件进行设定,运算后得到整个电池组工作产热结果。进而对电池组热设计进行优化。

聚1-氨基蒽醌在二次锂电池正极材料中的应用

采用化学方法合成聚1-氨基蒽醌并用于二次锂电池正极材料,通过红外光谱、扫描电镜、粒度测试、循环伏安以及充放电测试等方法对材料的官能团结构、微观形貌、颗粒大小以及电化学性能等进行了研究与分析.实验表明,与金属锂组成二次锂电池后,聚1-氨基蒽醌达到了218.3mAh·g-1的首次放电容量,经过25次循环后仍可保持较高的充放电效率.由于材料具有较高的能量密度且不含对环境有污染的元素S,因此是二次锂电池非常有希望的正极材料.

锂-硫二次电池界面反应的特殊性与对策分析

锂-硫电池是在现有锂离子电池基础上最可能实现储能密度大幅提升的实用二次电池体系.然而,这一电池体系的电化学利用率与循环稳定性仍然难以满足应用要求.造成锂-硫电池性能不稳定的原因在于硫正极和锂负极的材料结构和反应环境始终处于变化之中,如在充放电过程中,硫/碳反应界面的电化学阻塞、中间产物的溶解流失、正负极之间的物质穿梭效应等副反应导致正极与负极均难以形成稳定的电化学反应界面.针对这些特殊问题,本文简要分析了影响能量利用率和循环稳定性的化学与电化学机制,并提出了构建稳定锂负极与高效硫正极的若干可行性技术.