纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的应用研究进展

1

作者 黄少炎 修慧娟 +5 位作者 王志雄 樊莎 王思敏 邓自立 李娜 李金宝 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期220-225,共6页

锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商... 锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商业化发展的问题和面临的挑战。针对纳米纤维素的独特结构和优异性能,重点综述了纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的最新研究进展,包括作为隔膜、阴极材料和其他组件等,有效缓解“穿梭效应”“体积膨胀”和“锂枝晶”等关键难题,明显提升了电池的电化学性能与使用寿命。此外,还介绍了纳米纤维素基复合材料在未来发展中亟待解决的问题,并对纤维素基锂硫电池器件的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 纳米纤维素 锂硫电池 复合材料 电池隔膜 阴极材料

下载PDF 职称材料

陶瓷涂层隔膜改性研究

2

作者 王琛 鲁勇 +1 位作者 余军合 刘心泳 《机械制造》 2024年第11期78-81,88,共5页

以聚丙烯隔膜为基体,在两侧均匀涂覆混有氧化铝粉末、粘结剂、分散剂的无机浆料,得到一种新型陶瓷涂层隔膜,进行改性研究。对聚丙烯隔膜和陶瓷涂层隔膜进行热稳定性试验,在160℃高温环境下,陶瓷涂层隔膜热收缩率为5.0%,聚丙烯隔膜热收... 以聚丙烯隔膜为基体,在两侧均匀涂覆混有氧化铝粉末、粘结剂、分散剂的无机浆料,得到一种新型陶瓷涂层隔膜,进行改性研究。对聚丙烯隔膜和陶瓷涂层隔膜进行热稳定性试验,在160℃高温环境下,陶瓷涂层隔膜热收缩率为5.0%,聚丙烯隔膜热收缩率为11.67%,说明陶瓷涂层隔膜具有优异的热稳定性。采用陶瓷涂层隔膜组装磷酸铁锂-锂体系电池,并对锂电池进行充放电循环试验,结果表明陶瓷涂层隔膜组装的锂电池在100次循环之后容量保持率为65.87%,高于聚丙烯隔膜组装的锂电池的容量保持率。充放电倍率性能试验结果表明,在高充电倍率下,陶瓷涂层隔膜的倍率性能优于聚丙烯隔膜。 展开更多

关键词 锂电池 陶瓷涂层 隔膜

下载PDF 职称材料

高纯氧化铝涂覆层对锂电池聚乙烯隔膜的影响 被引量：4

3

作者 张瑞珠 冯家赫 +1 位作者 李炎炎 马淑云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期162-168,共7页

目的提高电池隔膜的安全性能。方法采用聚乙烯隔膜为基膜,用聚丙烯酸酯和高纯氧化铝制备涂覆液,研发出单侧的高纯氧化铝涂层隔膜,用穿刺力测试仪CCY-02检测隔膜的穿刺强度,用XLW智能电子拉伸力试验机测定隔膜的拉伸强度,用TQD-G1透气度... 目的提高电池隔膜的安全性能。方法采用聚乙烯隔膜为基膜,用聚丙烯酸酯和高纯氧化铝制备涂覆液,研发出单侧的高纯氧化铝涂层隔膜,用穿刺力测试仪CCY-02检测隔膜的穿刺强度,用XLW智能电子拉伸力试验机测定隔膜的拉伸强度,用TQD-G1透气度测试仪检测隔膜的透气度,并称量计算隔膜吸液率,室温下采用RSY-R1热缩实验仪检测隔膜的热缩性,研究了涂覆层的引入对隔膜机械性能、热稳定性、透气度以及水分含量等的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线能谱分析仪(EDS)及扫描电镜(SEM)对复合隔膜的成分及微观形貌进行表征。结果引入高纯氧化铝涂覆层后,复合隔膜的综合性能得到明显改善,当涂覆溶液中聚丙烯酸酯的添加量为6%、高纯氧化铝的添加量为40%时,隔膜的整体性能达到最佳,耐穿刺强度值到达785 g,横向拉伸强度为158.6 MPa,纵向拉伸强度为121.7 MPa,透气度为263 s/100 mL,吸液率为300%;在130℃的真空条件下保存1 h,其横向热收缩为2.18%,纵向收缩为0.83%。对涂覆前后的电池隔膜进行微观表征发现,经高纯氧化铝涂覆后的隔膜表面形成了分布均匀的微孔结构,对锂离子在正负两极之间的转移起到促进作用。结论由于氧化铝本身的物化特性,对锂电池隔膜的耐热性有一定的提高,引入高纯氧化铝涂覆层后,锂离子电池隔膜的综合性能得到了极大改善。 展开更多

关键词 锂电池 聚乙烯 高纯氧化铝 聚丙烯酸酯 涂层 复合隔膜

下载PDF 职称材料

剑麻生物质多孔碳/硫复合电极材料的制备及性能

4

作者 柴英杰 雷紫杰 +9 位作者 王利江 李巍 李博文 王薇妍 赵夏雨 赵桐 韩璐 张志伟 沈星星 蔡爱军 《河北科技师范学院学报》 CAS 2024年第1期62-70,共9页

为解决锂硫(Li-S)电池在实际应用中S和Li_(2)S_(2)/Li_(2)S不导电、体积膨胀和多硫化物的“穿梭效应”等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACS),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三... 为解决锂硫(Li-S)电池在实际应用中S和Li_(2)S_(2)/Li_(2)S不导电、体积膨胀和多硫化物的“穿梭效应”等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACS),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三维结构,可以抑制多硫化物的穿梭效应,将其作为隔膜涂层(YTC)。试验结果表明,在0.10 C倍率下,YTC电池的初始放电容量为974.3 mAh·g^(-1),循环200圈后容量保持在622 mAh·g^(-1)。进一步说明在隔膜上涂覆MWCNTs与正极材料结合,可提高材料导电性和抑制多硫化物的穿梭效应,表现出良好的循环性能和库伦效率。 展开更多

关键词 Li-S电池 多硫化物 正极材料 隔膜涂层

下载PDF 职称材料

锂离子电池材料发展现状及展望

5

作者 张颖超 《化学工业》 CAS 2024年第1期35-45,共11页

以2022年数据为基础,分析了我国锂离子电池材料的行业发展现状;重点对锂离子电池正极、负极、电解液和隔膜等关键材料及相关配套化学品的市场供需格局、技术现状等进行了较深入的分析;并提出行业发展建议。

关键词 锂离子电池 正极材料 负极材料 电解液 隔膜 市场 技术 展望

下载PDF 职称材料

热电池MgO改性石棉纤维隔膜的简析 被引量：2

6

作者 朱琳 《当代化工研究》 2018年第5期7-8,共2页

针对热电池电解质隔膜生产工艺改进现实要求,提出MgO改性石棉纤维隔膜新工艺,在介绍实验材料和方法的基础上,对Mg O改性石棉纤维隔膜特点及优势进行深入分析。

关键词 热电池 电解质隔膜 MgO改性石棉纤维隔膜

下载PDF 职称材料

生物质基锂电池隔膜材料研究进展 被引量：1

7

作者 陈慕婷 刘佳琪 +4 位作者 毕明舜 范家铭 薛鹏程 温欣怡 张恒 《造纸科学与技术》 2023年第6期1-11,32,共12页

可持续可再生的生物质材料是目前最具有前景的绿色材料之一,在锂电池器件中的应用是能源技术未来发展的重要方向。综述了生物质基锂电池隔膜材料研究进展,从生物质基锂电池隔膜材料的选择,包括纤维素微米纤维基隔膜、纤维素纳米纤维基... 可持续可再生的生物质材料是目前最具有前景的绿色材料之一,在锂电池器件中的应用是能源技术未来发展的重要方向。综述了生物质基锂电池隔膜材料研究进展,从生物质基锂电池隔膜材料的选择,包括纤维素微米纤维基隔膜、纤维素纳米纤维基隔膜、纤维素衍生物隔膜与其他生物质基隔膜的制备与应用,并从无机填料改性、有机共混改性与化学改性三个方面阐述了生物质基锂电池隔膜的主要改性方法,并对未来生物质基锂电池隔膜在储能领域的发展进行了展望。生物质基隔膜未来发展的关键在于对其性能的优化设计以解决锂枝晶生长等问题造成的安全局限性,以及通过材料改性方法突破传统材料的限制和实现性能飞跃式提升。 展开更多

关键词 锂电池 隔膜 生物质 纳米纤维素

下载PDF 职称材料

显示与能源领域功能高分子薄膜拉伸加工的研究进展 被引量：2

8

作者 安敏芳 万彩霞 +6 位作者 张文文 张前磊 吴福胜 柳青 王道亮 孟令蒲 李良彬 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期307-316,共10页

随着战略新兴产业如新型显示、新能源等的兴起,功能高分子薄膜的加工环境越来越复杂、条件越来越苛刻。但是,拉伸加工仍然是功能高分子薄膜性能提高、功能化的重要环节,研究这类高分子薄膜拉伸加工过程中的结构演变对提高薄膜的性能具... 随着战略新兴产业如新型显示、新能源等的兴起,功能高分子薄膜的加工环境越来越复杂、条件越来越苛刻。但是,拉伸加工仍然是功能高分子薄膜性能提高、功能化的重要环节,研究这类高分子薄膜拉伸加工过程中的结构演变对提高薄膜的性能具有非常重要的指导意义。文中总结了近年来新型显示和新能源领域功能高分子薄膜拉伸加工的研究进展,涉及的功能高分子薄膜包括聚乙烯醇(PVA)偏光膜、三醋酸纤维素酯(TAC)光学补偿膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)光学膜、PP电池隔膜和PE电池隔膜。最后对高分子薄膜拉伸加工的研究手段和方法进行了总结和展望。 展开更多

关键词 光学膜 电池隔膜 拉伸加工 同步辐射X射线散射技术 结构演变

下载PDF 职称材料

植保无人机用锂电池的开发 被引量：2

9

作者 朱明海 吴战宇 +2 位作者 姜庆海 黄毅 周寿斌 《蓄电池》 CAS 2021年第3期119-122,147,共5页

对植保无人机配套动力电源的使用工况、技术参数及指标进行研究分析,通过对镍钴锰–中空碳微球电极体系、涂炭铝箔和陶瓷隔膜等材料的应用,定制开发了植保无人机专用3.7 V 22 Ah三元锂离子电池。经检测,项目产品的倍率性能、荷电保持能... 对植保无人机配套动力电源的使用工况、技术参数及指标进行研究分析,通过对镍钴锰–中空碳微球电极体系、涂炭铝箔和陶瓷隔膜等材料的应用,定制开发了植保无人机专用3.7 V 22 Ah三元锂离子电池。经检测,项目产品的倍率性能、荷电保持能力及容量恢复性能、循环性能明显提升,且热失控等安全性风险显著降低。 展开更多

关键词 锂电池 陶瓷隔膜 涂炭铝箔 镍钴锰三元电极 植保 无人机

下载PDF 职称材料

锂离子电池隔膜的成型工艺新进展 被引量：2

10

作者 韩欣成 贾仕奎 +2 位作者 高梦寒 孙宛茹 孙垚垚 《广州化工》 CAS 2018年第10期7-9,共3页

电池隔膜在锂离子电池组件中起着桥连作用,综述了近年来以微孔聚烯烃、无纺布、有机/无机复合材料以及凝胶聚合物电解质为膜材料的锂离子电池隔膜研究现状,根据隔膜制备的原理和特点,对最为常见的干法、湿法、静电纺丝法制备膜材料做出... 电池隔膜在锂离子电池组件中起着桥连作用,综述了近年来以微孔聚烯烃、无纺布、有机/无机复合材料以及凝胶聚合物电解质为膜材料的锂离子电池隔膜研究现状,根据隔膜制备的原理和特点,对最为常见的干法、湿法、静电纺丝法制备膜材料做出了具体的概括,并列举了最新的湿法抄造、熔喷纺丝和相转化制备工艺,展望了开发锂离子电池隔膜新材料和新工艺的发展方向。 展开更多

关键词 电池隔膜 微孔 无纺布 凝胶 干法 湿法 静电纺丝法

下载PDF 职称材料

新能源动力电池与氯碱化工联系的分析

11

作者 从虔 王欣荣 《中国氯碱》 CAS 2023年第8期54-58,共5页

从锂离子动力电池产业与氯碱化工的联系的角度出发,分别介绍了动力电池的核心组成部分正极材料磷酸铁锂和三元锂正极的制备工艺、电解质六氟磷酸锂的制备工艺、聚偏氟乙烯(PVDF)电池隔膜的制备工艺以及下游动力电池湿法回收工艺环节。

关键词 动力电池 电极材料 氯化磷 VDF隔膜 碱化工

下载PDF 职称材料

高热稳定性锂电池复合隔膜的制备及表征 被引量：1

12

作者 范财政 《化工设计通讯》 CAS 2018年第6期165-165,209,共2页

对于锂电池安全性来说,隔膜的使用具有重要意义。首先对锂离子电池隔膜性能要求作出简要阐述,然后对高热稳定性锂电池复合隔膜的制备进行实验,并对其表征情况进行分析,明确复合隔膜可以发挥的重要作用,希望对业内可以起到一定参考作用。

关键词 高热稳定性 锂电池 复合隔膜 表征

下载PDF 职称材料

一种蓄电池用新型聚丙烯纳米孔隔膜的制备及性能研究

13

作者 李潘 《塑料科技》 CAS 北大核心 2022年第3期75-78,共4页

通过两步法修饰商用PP隔膜,制备具有较好浸润性和大比表面积纳米孔ZIF-P@PP隔膜。结果表明:ZIF-P@PP隔膜在25~75℃时,可以维持80 MPa以上的拉伸强度,安全性能也得到提升。经过修饰的ZIF-P@PP隔膜表面形成网络状纳米结构。由ZIF-P@PP隔... 通过两步法修饰商用PP隔膜,制备具有较好浸润性和大比表面积纳米孔ZIF-P@PP隔膜。结果表明:ZIF-P@PP隔膜在25~75℃时,可以维持80 MPa以上的拉伸强度,安全性能也得到提升。经过修饰的ZIF-P@PP隔膜表面形成网络状纳米结构。由ZIF-P@PP隔膜组装的电池,电流密度为0.2 A/g时,经过200圈循环,电池的放电比容量可以达到932 mAh/g以上,且库伦效率达到101%。修饰层能够起“分子桥”作用,形成良好的浸润界面,用于锂电隔膜呈现优异的循环性能。 展开更多

关键词 蓄电池 聚丙烯 纳米孔隔膜

原文传递

全钒液流电池技术研究进展 被引量：14

14

作者 魏甲明 刘召波 +5 位作者 陈宋璇 杜国山 秦丽娟 王宇 李晓艳 付云枫 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2022年第3期14-21,共8页

钒氧化还原液流电池是一种安全、环保、稳定、寿命长的电化学储能设备,对绿电储能和双碳政策实施具有重要意义。本文首先介绍了钒液流电池结构与特点;然后详细综述了钒电池的应用情况以及钒电池中钒电解液、电极和隔膜的研究进展情况;... 钒氧化还原液流电池是一种安全、环保、稳定、寿命长的电化学储能设备,对绿电储能和双碳政策实施具有重要意义。本文首先介绍了钒液流电池结构与特点;然后详细综述了钒电池的应用情况以及钒电池中钒电解液、电极和隔膜的研究进展情况;随后对钒资源、全钒液流电池国家相关政策进行了简述,并对当前钒液流电池市场规模根据现有数据进行了估算。最后,总结钒电池技术与产业发展现状,并展望了未来重点研究方向。 展开更多

关键词 钒资源 全钒液流电池 电储能 钒电解液 钒液流电池电极 钒电池隔膜

下载PDF 职称材料

锂离子电池隔膜材料的研究进展 被引量：15

15

作者 余航 石玲 +1 位作者 邓龙辉 胡为晴 《化工设计通讯》 CAS 2019年第10期167-167,169,共2页

我国开展中国制造2025计划后,锂离子电池的制造便成为“2025”计划中的重点项目之一,在项目进行时,如何提升锂离子电池的性能和安全性一直在困扰着相关研究人员。因此对大量锂离子电池制造的实例进行研究,不仅对锂离子电池隔膜材料进行... 我国开展中国制造2025计划后,锂离子电池的制造便成为“2025”计划中的重点项目之一,在项目进行时,如何提升锂离子电池的性能和安全性一直在困扰着相关研究人员。因此对大量锂离子电池制造的实例进行研究,不仅对锂离子电池隔膜材料进行分析,还将对其主要作用、性能、制造工艺、干湿法、国内外的研究进展等方面进行阐述。 展开更多

关键词 锂离子电池 隔膜材料 研究与进展

下载PDF 职称材料

锂电池隔膜的安全性与高性能化 被引量：13

16

作者 刘坤 徐睿杰 《价值工程》 2012年第36期313-314,共2页

锂电池的高性能化与安全性是近年来研究的重点,隔膜性能的稳定直接影响电池的性能。目前以聚烯烃材料的隔膜仍存在较多缺陷,通过选择新材料可以一定程度上改善隔膜性能,但仍存在较多缺陷。通过表面涂覆,能简单方便的改善隔膜的性能,特... 锂电池的高性能化与安全性是近年来研究的重点,隔膜性能的稳定直接影响电池的性能。目前以聚烯烃材料的隔膜仍存在较多缺陷,通过选择新材料可以一定程度上改善隔膜性能,但仍存在较多缺陷。通过表面涂覆,能简单方便的改善隔膜的性能,特别是高温下的尺寸稳定性和对电解液的浸润性,通过涂覆无机/有机涂层能极大的改善隔膜性能,改善电池的安全性和提高电池的性能。 展开更多

关键词 锂电池 隔膜 涂覆 安全性 高性能

下载PDF 职称材料

聚酰亚胺(PI)锂电池隔膜材料的研究进展 被引量：13

17

作者 何小芳 韩雪鹏 +1 位作者 秦刚 曹新鑫 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-4,15,共5页

介绍了聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜和多种PI复合材料纳米纤维膜,包括共聚型PI纳米纤维膜,含特殊基团的PI纳米纤维膜以及PI与金属或金属氧化物等复合而成的纳米纤维膜,并详细介绍了这几种纳米纤维膜作为锂电池隔膜的优越性和PI纳米纤维膜的... 介绍了聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜和多种PI复合材料纳米纤维膜,包括共聚型PI纳米纤维膜,含特殊基团的PI纳米纤维膜以及PI与金属或金属氧化物等复合而成的纳米纤维膜,并详细介绍了这几种纳米纤维膜作为锂电池隔膜的优越性和PI纳米纤维膜的几种制备方法,最后综述了近几年来PI锂电池隔膜材料在国内外的发展状况,并对其作出了展望。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 聚酰亚胺复合材料 锂电池 隔膜

下载PDF 职称材料

锂离子电池隔膜的发展现状与进展 被引量：7

18

作者 于捷 张文龙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1760-1768,共9页

锂电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分,对整个电池的安全及性能有显著影响。目前国内国产化步伐加快,在锂电池隔膜方面已有明显的成果进步,市场占有率和产能都位居世界前列,但高端隔膜市场却依旧被国外公司垄断,因此,为进一步提高高端... 锂电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分,对整个电池的安全及性能有显著影响。目前国内国产化步伐加快,在锂电池隔膜方面已有明显的成果进步,市场占有率和产能都位居世界前列,但高端隔膜市场却依旧被国外公司垄断,因此,为进一步提高高端化市场的国产化率,仍需加大锂电隔膜的研究力度。本文主要针对电池隔膜在电池中的主要作用、种类、性能差异及优缺点,详细阐述了相应的国内外研究和进展,同时还概括了锂电池隔膜的制备工艺方法等,包括湿法和干法制备工艺。对隔膜的种类以及不同的改性方法进行了概述,包括不同改性方法导致的隔膜性能上的差异,并以几种商业隔膜和纤维素纸基隔膜为例,进行了性能对比。最后对锂电池隔膜在工艺、新型锂电池隔膜发展以及研究方向等方面的未来发展趋势进行了总结展望。 展开更多

关键词 锂离子电池隔膜 隔膜改性 制备工艺 多功能新型隔膜

下载PDF 职称材料

湿法工艺在锂离子电池材料制备中的应用 被引量：6

19

作者 马莹 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期65-67,共3页

介绍了湿法工艺在锂离子电池材料 (包括正极材料、负极材料、膜电极、电解液、隔膜材料 )制备的应用 。

关键词 锂离子电池 正极材料 负极材料 膜电极 湿法工艺 制备

下载PDF 职称材料

锌离子电池负极锌枝晶抑制的研究进展 被引量：4

20

作者 刘海 《辽宁化工》 CAS 2023年第1期138-140,共3页

近些年来,因为含有水电解液的锌离子电池(ZIBs)具有高安全性、环境友好性、低成本和高能量密度等优点而受到研究人员越来越多的关注。然而,锌离子电池负极的不稳定性阻碍了ZIBs在实际应用中的可靠部署。主要针对ZIBs负极存在的锌枝晶问... 近些年来,因为含有水电解液的锌离子电池(ZIBs)具有高安全性、环境友好性、低成本和高能量密度等优点而受到研究人员越来越多的关注。然而,锌离子电池负极的不稳定性阻碍了ZIBs在实际应用中的可靠部署。主要针对ZIBs负极存在的锌枝晶问题,先简单介绍了ZIBs的基本知识以及锌枝晶的发展。然后介绍了锌枝晶的形成和生长机理,并对锌枝晶的抑制策略从锌负极、电解液和隔膜三个方面在近年来的研究进展进行了综述。最后对锌枝晶抑制的三个方面进行了总结,并对未来在ZIBs负极锌枝晶抑制方面的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 锌离子电池 锌枝晶 锌负极 电解液 隔膜

下载PDF 职称材料