锂离子电池固态电解质界面膜(SEI)的研究进展

固态电解质界面膜(SEI)是指锂离子电池在首次充电过程中由于电解液被氧化还原分解并沉积在电极材料表面形成的界面膜。具有离子导通、电子绝缘特性的SEI膜是锂离子电池能够长期稳定工作的保障条件,对其容量、倍率、循环、安全性能等都有至关重要的影响。然而由于SEI膜的形成过程非常复杂且表征测试的难度极大,当前对SEI膜的特性认识仍然停留在实验观察和模型猜想的阶段,需要对SEI膜的定量分析和可控优化进行进一步的探究。本文综述了SEI膜的形成过程机理、影响因素、研究思路及其现状,并对未来潜在的研究方向展望如下:研究新型正极材料表面SEI膜的形成机理以及作用;探索功能电解液的配方优化,研究新型溶剂、锂盐或添加剂的成膜机理及作用;采用原位分析或理论计算的方法深入研究SEI膜的化学组成和形貌结构;探索有效的人工SEI膜构建方法并实现SEI膜结构的可控优化。

锂离子电池硅基负极新型黏结剂研究进展

硅基材料由于具有超高的理论比容量,安全的嵌锂工作电位和廉价易得等诸多优点,是下一代高比能量电池体系最理想的负极材料。尽管硅基材料的研究已经进行很长时间,但是硅基材料嵌锂时巨大的体积膨胀,循环性能较差等问题一直难以得到有效解决。开发高性能硅基负极黏结剂是解决硅基材料应用问题的重要途径之一,具有"刚柔并济"结构特性的黏结剂分子能够有效抑制硅基材料结构膨胀粉化,保持电极导电网络的完整性,从而有效提升其循环性能。本文综述了硅基负极黏结剂的特性要求,新型硅基负极黏结剂的研究进展,并对该领域未来潜在的研究方向进行了展望:复合体系聚合物黏结剂的开发;特殊空间构型黏结剂的开发;新型导电黏结剂的开发;自支撑无黏结剂硅基负极的开发。

浅析上市公司关联方交易审计风险

随着证券市场的兴起,越来越多的人开始关注上市公司关联方交易行为,虽然关联方交易存在降低交易成本、提高资源配置效率等有益的一面,但是也带来了转移利润、逃税避税等不利于证券市场健康发展的隐患。鉴于其产生的原因及严重后果,注册会计师以及相关各方有必要采取有效措施,规避或者降低审计风险,为稳定证券市场、发展经济提供保障。

磷酸铁锂及三元电池在不同领域的应用

在化学类储能技术中,锂离子电池在市场和政策的双驱动下成为当前的研究热点。磷酸铁锂(LFP)和三元镍钴锰酸锂材料(NCM)是目前锂离子电池应用最多的正极材料。两种材料制备的电池各有特点:例如,磷酸铁锂电池具有循环寿命长、成本低及安全性好,但是能量密度也相对偏低;而三元电池能量密度较高,但是循环和安全性差于磷酸铁锂电池,成本也相对较高。由于这两种电池自身的特点,也决定了它们的应用领域不同。对两种锂离子电池在不同领域的应用进行了概述,综合分析表明短时间内两种电池将并行发展,不会出现一种电池完全取代另一种的情况。

不同隔膜对锂离子电池性能的影响

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响。结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系。随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差。随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、-20℃放电性能变好。此外,同样厚度下,干法隔膜电池ACR/DCR偏小、自放电略大、-20℃放电性能略差。

三元前驱体微观形貌结构对LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2正极材料性能的影响

通过调节共沉淀制备过程中氨水浓度和pH值控制三元前驱体的成核与长大过程,制备得到团聚态和均一态两种微观结构的Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2前驱体。两种前驱体的粒度分布,比表面,振实等理化指标接近。烧结后制备LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2三元正极材料测试电化学性能表明,两种正极的克容量及倍率性能相近,但具有均一态结构的正极材料1C循环50周后容量保持率达到98.3%,高于团聚态结构正极材料的96.9%循环保持率。d Q·d V-1分析表明,具有均一态结构的正极材料循环前后的氧化还原峰位置和压差稳定,显示了较小的极化损失。进一步通过SEM表征,循环前后具有均一态结构的正极材料断面密实,显示出较高的机械强度,因此在充放电循环过程中颗粒无明显破碎,有较稳定的电极/电解液界面,可改善循环性能。

导电剂对锂电池合浆工艺及性能的影响

导电剂作为锂离子电池电极配方中的重要组成部分,对降低电极和全电池电阻率,提高全电池使用性能具有重要作用,且不同类型导电剂对电池合浆工艺和电池性能具有显著影响。介绍了锂电池化学体系设计中常用的几种导电剂,分析了不同导电剂在合浆过程中的加工性能利弊,并结合导电剂的使用类型,提出了优化合浆工艺以改善电极及电池性能的方法。

高比能NMC811/SiO-C软包电池循环失效分析

NMC811/SiO-C电池由于电极材料克容量高,工作平台电压高成为实现高比能量密度的一个重要途径,然而在实际应用中其循环寿命差的问题一直难以解决。本工作通过电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射光谱、傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等多种分析表征手段对循环前后电极材料进行了表征测试与分析,系统研究了NMC811/Si O-C电池长期循环失效的原因,结果表明:NMC811正极材料在循环过程中结构保持完整,金属溶出现象轻微;而SiO-C负极材料在循环过程中膨胀粉化,并且不断消耗电解液和形成更厚的SEI膜,最终导致负极克容量衰减严重,是全电池常温循环性能很差的主要原因。

单晶型锂离子正极材料用Ni0.65Co0.15Mn0.20(OH)2前驱体的合成过程

采用共沉淀制备了形貌均一、振实密度高的Ni0.65Co0.15Mn0.20(OH)2前驱体。结果表明,在固含量高于80g·L^-1的条件下,可调节pH值来控制前驱体的成核及长大过程,即成核的籽晶小颗粒数量增加后可降低前驱体生长速率。当满足0.015μm·h^-1的粒度生长速率时,前驱体振实密度可达到1.83g·cm^-3。烧结制备成正极后测试,在0.2C倍率下克容量为186.3mAh·g^-1,1C循环50周容量保持率达到96.3%。对比市售商业化样品测试结果表明,可通过烧结过程优化和掺杂工艺来进一步提升正极材料循环性能。

高分子辅助沉积法制备Sm_(x)Nd_(1-x)NiO_(3)外延薄膜

采用高分子辅助沉积法制备掺杂不同钐(Sm)含量的Sm_(x)Nd_(1-x)NiO_(3)外延薄膜(钐掺杂量x=0.5,0.55,0.6)。X射线衍射(特征θ-2θ扫描、摇摆曲线和φ-scan)和扫描电子显微镜的测试结果表明,制备的薄膜结晶性和外延性良好,与衬底的(001)取向保持一致。电阻率-温度曲线表明制备的外延薄膜均表现出金属绝缘体转变现象。随着Sm掺杂量的提高,金属绝缘体转变温度逐渐升高;当;x=0.55时,外延薄膜的转变温度在室温附近。并且高分子辅助沉积法可以简单有效地制备热致变色外延薄膜。