锂/硫电池电解液研究新进展

锂/硫电池因其高理论比容量(1672 mA·h/g)、高能量密度(2600 W·h/kg)、低成本和环境友好等优点,被认为是电化学领域最有发展前景的储能电源之一;但“穿梭效应”导致的活性物质失活和电极极化等问题阻碍了锂/硫电池的商业化应用。综述了近年来锂/硫电池电解液体系和半固态及全固态电解质的最新研究进展,并对锂/硫电池电解液未来的研发方向进行了展望;其中,液体电解液由于离子电导率高,在电池加工过程中灌装比较方便快捷,将率先工业化;而半固态和全固态电解质由于安全性能高,是未来锂/硫电池发展的主要方向。

1,5-二氨基蒽醌(AAQ)复合材料用作锂离子电池新型正极材料的性能研究

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌(AAQ)作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了其电化学性能,从而限制了其进一步的应用.本工作采用超声法将AAQ分散在金属有机骨架多孔材料(MOFs)-氮掺杂多孔碳(ZIF-8C)内,再通过高温熔融法制备了多孔碳骨架复合材料AAQ@ZIF-8C;并通过溶液聚合法,制备出了聚丙烯酸(PAA)和聚苯胺(PAN)有机结合的共混物(PAA-PAN);最后通过球磨法将上述材料混合,制备出AAQ@ZIF-8C/PAA-PAN复合电极材料,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、电化学循环伏安法及交流阻抗法等对复合电极材料分别进行了结构表征、形貌分析及电化学性能测试. PAA-PAN与AAQ@ZIF-8C结合后,形成了导电互穿网络结构,既提高了电极活性材料AAQ的导电性,同时又抑制了AAQ在电解液中的溶解性;另外,具有多孔的ZIF-8C骨架材料有利于电解质离子的快速扩散和迁移,提高了电池的可逆容量.用该复合电极材料组装的锂离子电池,在0.1C库伦倍率下充放电,可逆容量达203mAh·g^(-1),接近其理论比容量225mAh·g^(-1),经过200次循环后,可逆容量仍达195 mAh·g^(-1),库仑效率达95%.

锂离子电池及其电解液发展状况及市场预测

锂离子电池由于工作电压高、循环寿命长、安全性能好、成本低、环境友好等特点,近年来在移动电话、笔记本电脑、电动汽车等领域得到了巨大发展。对锂离子电池工作原理进行了简介,对锂离子电池及其电解液的发展历程及过去5年的发展规模、产量、市场销售等进行了综述,对未来3年锂离子电池的发展趋势进行了预测,为锂离子电池和电动汽车等行业的进一步发展及其他新能源二次电池的研发和生产提供参考和借鉴。