AA型Li/FeS_2电池的制备及安全性能

制备了AA型Li/FeS2电池。在没有正温度系数(PTC)热敏电阻保护的情况下以1 000 mA电流对电池进行充电,电池的电压达到16.3 V,温度约为152℃。以45 mA电流对电池进行过放电,电压降至-5.5 V后趋于平稳,温度达到约85℃。Li/FeS2电池在充电或过放电的情况下具有较好的安全性能。

水热法制备Li/FeS_2电池正极材料FeS_2

采用水热法制备二硫化铁（FeS2），探讨投料配比和反应条件对FeS2形貌、结构和性能的影响，测试组装的Li／FeS2电池的性能。反应物二水草酸亚铁为1．80g和硫脲质量为3．04g时制得的样品为纯相FeS2，XRD图无杂质峰，SEM图显示为立方体结构，颗粒粒径均匀。用该样品组装的电池以0．1C在1．0～3．0V放电，比容量为876mAh／g。

新型Li-FeS_2电池的研制

采用化学方法制备了Li-FeS2电池的正极材料FeS2,在一定的加热制度下对其进行了热处理。分析热处理前后FeS2的XRD图谱,给出了晶胞参数,发现(111)(220)(200)面的半高宽(FWHM)变大。成功地制作了R 123 A型Li-FeS2电池。考察了用热处理前后FeS2制作的Li-FeS2电池在不同放电制度下的放电性能:在恒流放电和恒阻放电时,无论大电流(1 000 mA)放电、小电流(45 mA)放电时还是恒阻43 Ω放电、恒阻3.9 Ω放电时,热处理后的电池的放电容量比热处理前的放电容量要大许多。而且热处理后的电池其放电曲线要平滑许多。

AA型Li-FeS_2电池性能的研究

Li-FeS2电池正极的传统工艺是将正极活性物质与导电剂和粘结剂混合,并高速搅拌成浆涂布在铝箔上。这种工艺制造的Li-FeS2电池容量较小,不能满足高速发展的电子产品对电池高容量的要求。为了提高AA型Li-FeS2电池的容量,对电池的正极制造进行了研究。用轧膜法代替涂布法制造正极的工艺,可增大极片的密度和比能量,对提高电池的容量有明显效果。根据对加有不同电解液量电池的放电容量及电池内阻的测试结果,选取了电池的最佳电解液量为2.6g。

NATURAL AND TREATED FES_2 IN LI/FES_2 COIN CELL

对待的 FeS_2 样品被自然 FeS 准备，首先被扎根，在氮加热了然后在酸洗了的样品。杂质元素，首先现在的同样金属性的氧化物和硫化物的层次，比在对待的样品的那些在自然 FeS_2 是更高的。扫描谷物缩放的电子显微镜学表演对待 FeS，粒子是比自然 FeS_2 粒子的那些小的。Li/treated FeS 的电气化学的表演，房间被归因于更小的谷物尺寸和对待的 FeS 的更高的纯净，与自然 FeS 相比的粒子，样品。

氯化锂对圆柱形Li/FeS_2电池电性能的影响

采用LiCl来消除Li/FeS2电池的初始高电压,并详细地研究了LiCl的加入对Li/FeS2电性能的影响。结果表明,在正极片真空烘烤过程中,FeS2通过与LiCl形成的嵌锂化合物使正极处于微放电态,消去初始高电压;同时LiCl的加入提高了电池在高平台的放电时间,更好地满足数码产品的使用要求。

Li/FeS_2电池高电压现象及其原因剖析

锂/二硫化亚铁电池开路电压(OCV)和放电初期电压高于IEC标准规定的1.83 V,将其放电50%容量以内,其OCV仍回升到标准值以上。室温储存之后的电池放电至1.80 V所得容量比新制备的电池放电至1.80 V所得容量要高。化学组成及XRD分析表明,物质纯度和配方对高电压现象有一定的影响,但是第一个2 e反应的固态溶液扩散机理,可能是维持50%放电容量以内一直具有高电压现象的重要原因。

改善Li/FeS_2电池的放电性能

讨论了二硫化铁(FeS2)材料的热处理温度、导电剂的种类、电解液溶剂及电解液加入量对Li/FeS2电池放电性能的影响。热处理温度为180℃、导电剂为胶体石墨、溶剂中含二甲氧基乙烷(DME)的电解液及电解液加入量约3.0 ml时,制备的容量为1.5 Ah的电池性能最好,工作电压达1.414 V,FeS2的比能量为1 110.44 Wh/kg。

锂盐种类对Li/FeS_2一次电池性能的影响

考察了Li I、Li PF6、Li Cl O4、Li TFSI不同锂盐对锂/二硫化亚铁(Li/Fe S2)一次电池内阻、开路电压及放电性能的影响。按Li I、Li PF6、Li Cl O4、Li TFSI的顺序,Li/Fe S2电池平均内阻分别为122、108、152、136 mΩ,平均开路电压为1.91、1.92、1.87、1.93 V。在-30℃下锂盐采用Li TFSI的Li/Fe S2电池性能最好,1 000 m A恒流放电Li TFSI电池放电中值电压比最低的Li Cl O4约高0.09 V,1 000 m A放电容量比Li Cl O4约高243 m Ah。随着温度的升高,不同锂盐电池的放电性能均明显提升,Li I、Li PF6性能提升幅度最大。当低于50℃时Li PF6放电性能优于Li I,Li PF6可作为Li/Fe S2电池用锂盐Li I的替代品。

Li／FeS_2电池常温放电过程的磁性研究

本文报导组装特殊结构的Ｌｉ／ＦｅＳ２电池，对其放电过程中磁性的变化进行了测定，实验结果支持了作者关于该电池放电过程中有植根于晶粒表面的弯电杆状分子—（ＦｅＳ２晶粒）－Ｓ－Ｆｅ－Ｓ－Ｌｉ生成的观点，而且对中间产物ＬｉｚＦｅＳ２的产生过程作了与磁性变化规律相一致的解释，此过程也解释了天然黄铁矿Ｌｉ／ＦｅＳ２电池常温放电只适宜于微电流的原因。

具有微纳结构的FeS_2的制备及其储锂性能研究

金属硫化物具有较大的理论容量,有望成为下一代的锂电池负极材料,但是充放电过程中材料发生严重的膨胀/收缩、晶体粉化,使得材料的比容量迅速衰减.本文以铁醇盐为原料制备具有花状微纳结构的FeS_2,以达到抑制材料粉化效果.结果显示,300℃热处理得到的FeS_2样品能够充分保持中间体铁醇盐的花状微纳结构,结晶度高.450℃处理得到的样品表面为多孔状结构,而800℃处理未得到目标产物,样品分子式是Fe_9S_(10).电化学测试结果表明:300℃所得产物具有1 484.3mA·h/g的放电比容量,高于450℃的产物(1 326.7mA·h/g);在电流密度为200mA/g条件下,100次充放电循环后,300℃所得产物的放电比容量为480.8mA·h/g,远高于450℃所得产物的放电比容量(215.8mA·h/g).研究结果表明具有花状微纳结构对材料的粉化现象有较好的抑制作用.

添加石墨烯对锂/二硫化亚铁电池开路电压影响

锂/二硫化亚铁电池一直受开路电压偏高的困扰,不但其电池的初始开路电压较高,而且在储存期间的相当一段时间内开路电压还会不断上升。本文通过在正极中添加石墨烯、碳纳米管及其混合浆料等,研究其对电池初始开路电压以及储存期间开路电压上升的影响,发现两种材料均可以明显降低电池的初始开路电压,并且对电池在储存期间开路电压的上升各有不同的影响。