影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素

影响锂离子电池高倍率充放性能的因素很多,包括电池设计、电极组装、电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻以及电解质的传导能力和稳定性等。为了探究其原因和机理,本文主要从正极、负极和电解质材料三方面对它们在高倍率充放电时各自的影响因素进行了综述和分析,并讨论了利于高倍率充放的电极和电解质材料的发展方向。

高倍率放电型贮氢合金的研制

研制了 5个LaNi5型贮氢合金样品 ,分别对 5种合金样品电极的电化学容量、高倍率充放电和宽温度范围内充放电性能、循环稳定性及其相结构进行了测试和分析。结果表明 :Sn及Si的搀杂增加了合金的非化学计量比 ,增强了合金的循环稳定性并改善了合金的高倍率充放电性能 ;合金样 (Ml0 .90 Nd0 .10 )Ni3 .60 Co0 .50 Mn0 .40 Al0 .18Si0 .42 的容量较高。 5C充电效率大于 95 % ,5C放电效率大于 90 % ,40 0次充放循环后容量保持率大于 70 % ;所设计合金晶型均为CaCu5相 ,充放电循环后合金主相仍是CaCu5相 ,同时发生氧化和粉化现象。

空心碳半球锂离子电池负极的高倍率性能研究

以聚苯乙烯球为模板,通过水热法包裹硬碳层,又用微波法迅速引发聚苯乙烯核裂解的两步反应,制备了高比表面的空心碳半球.采用扫描电镜和透射电镜观察材料形貌,并测试该负极的电化学性能.在高倍率充放电条件下,与石墨、中间相碳微球电极相比,空心碳半球显现出了更高的容量和优异的寿命.

LiFe_(1-x)Ni_xPO_4复合正极材料的制备及性能研究

采用两步固相原位烧结掺杂法制备了一系列镍掺杂的锂离子电池正极材料LiFe1-xNixPO4(x=0、0.03、0.05、0.07、0.10、0.15)。Ni替代部分Fe,改变了LiFePO4的晶胞参数,细化了晶粒。充放电实验研究表明,低放电倍率(0.1C)时,LiFe0.95Ni0.05PO4的首次放电容量最大,为155mAh/g,较LiFePO4增加了22.8%;0.5C时,其容量为132mAh/g,较LiFePO4增加了14.7%;放电倍率增加为1C时,其容量也能达到122mAh/g,较LiFePO4增加了16.1%。适量掺杂Ni可提高LiFePO4的充放电比容量,改善其高倍率充放电性能。

动力型贮氢合金的研究(英文)

研制了5个LaNi5型贮氢合金试样,分别对5种合金试样电极的电化学放电容量、高倍率充放电和宽温度范围内充放电性能、循环稳定性及其相结构进行了测试和分析。结果表明:Sn及Si的搀杂增加了合金的非化学计量比,稳定了合金的循环稳定性并改善了合金的高倍率充放性能;合金样(Ml0.90Nd0.10)Ni3.60Co0.50Mn0.40Al0.18Si0.42的容量较高,5C充电效率大于95%,5C放电效率大于90%,400次充放循环后容量保持率大于70%;所设计合金晶型均为CaCu5相,充放电循环后合金主相仍是CaCu5相,同时发生氧化和粉化现象。

密封双极性MH/Ni电池的研制及性能研究

报道了密封双极性MH/Ni电池的设计与开发。考察了电极厚度、密封技术及电解液用量等工艺条件对单体电池性能的影响,解决了双极性电池设计中的主要问题。研制开发了由4个单体电池组成的4.8V,2.8A·h密封双极性MH/Ni电池。测试结果表明,电池具有较低的内阻和良好的高倍率充放电性能。在模拟混合动力车工作环境实验中,电池的性能稳定,经过多次循环后性能没有明显衰减。这种密封双极性MH/Ni电池非常可能成为性能优异的电动车及混合动力车用电源。

锂离子动力电池碳负极材料研究进展

动力电池的性能是制约电动车大规模应用的重要因素,而负极材料在动力电池的生产和应用中起着关键的作用。动力型负极材料要围绕安全性、长寿命、一致性、低成本和较高的倍率充放电能力等方面进行深入系统的研究。综述了锂离子动力电池碳负极材料的研究进展,比较了中间相炭微球、石墨类与硬炭类材料的优缺点,并对提高材料高倍率充放电性能的改性方法进行了介绍。

放心地拥抱锂电时代的到来

引言：上一期文章中，我们分析了动力锂电池安全隐患的来源，并且阐述了星恒公司为提高动力锂离子电池的安全性而在正极材料研究方面所做出的努力，即发明了以改性的尖晶石锰酸锂（LiMn2O4）。这种改性锰酸锂具有优异的循环性能，高倍率充放电性能以及良好的热稳定性能，非常适合在动力型大容量锂离子电池中应用。

新型锂离子超级电容器用聚合物电解质研究

对新型锂离子超级电容器的含硼聚合物电解质的制备与性能进行了研究。以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)为单体,经自由基聚合法共聚得到P(GMA-co-OEGMA),并进一步添加苯硼酸酐改性,产物为含硼聚合物电解质P(GMA-co-OEGMA)-B。理化表征和电化学测试的结果表明:P(GMA-co-OEGMA)-B有良好的机械性能和耐热性能,电位窗口较大,变温条件下离子电导率佳,其中常温下的离子电导率最高可达1.62×10-3 S/cm。与传统液态电解质和全固态电解质相比,合成的含硼聚合物电解质在应用中可避免漏液、易燃、易爆等安全性问题,且室温电导率较高,能满足锂离子超级电容器应用的要求。此外,该含硼聚合物电解质的安全性,宽电位窗口,较高的低温电导率在航天领域亦具备一定的应用前景。

掺磷马铃薯淀粉热解碳微球的制备及其电化学性能

为了提高硬炭材料在大电流下快速充放电性能,以马铃薯淀粉为原料、磷酸为掺杂剂,在N2气氛下1 000℃热解制得马铃薯淀粉基炭材料。通过热重分析(TG,Thermal Gravimetric Analysis)、扫描电子显微镜(SEM,Scanning Electron Mcroscope)、X射线衍射仪(XRD,X-Ray Diffraction)等测试手段对所得样品进行了详细的表征。测试结果表明:在1 000℃下,磷酸的掺杂对马铃薯淀粉热解碳有一定的影响,掺杂质量分数为2%的磷酸炭化得到的样品具有比较好的球形形貌和较大的嵌锂容量。恒流充放电结果显示出样品良好的大电流充放电性能和良好的倍率性能,10C放电时,样品可逆容量达到了0.1C放电(267.78 m A·h/g)时的42.1%,且0.1C放电时首次效率达到了59.61%。

球形Ni(OH)_2表面覆钴及其性能

为了提高球形Ni(OH)2的电化学性能,在球形Ni(OH)2表面喷涂钴盐溶液,通过烘干、碱化等工序后得到的覆钴球形Ni(OH)2,对它进行了XRD、粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,并制备成样品电池进行测试。包覆3.0%钴的材料导电性好,振实密度为2.05 g/ml,制成的电极1C放电比容量为260 mAh/g,10C放电比容量为228 mAh/g。