无钴高镍锂离子正极材料LiNixMn1-xO2(0.5 被引量：17

1

作者 庞国耀 庄卫东 +3 位作者 柏祥涛 班丽卿 赵春荣 孙学义 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期996-1002,共7页

锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰三元正极材料需求量也随之剧增。然而由于钴的稀缺性,钴价也随之高涨,锂离子电池正极材料开始向低钴化甚至无钴化发展。于是无钴高镍锂离... 锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰三元正极材料需求量也随之剧增。然而由于钴的稀缺性,钴价也随之高涨,锂离子电池正极材料开始向低钴化甚至无钴化发展。于是无钴高镍锂离子正极材料LiNix Mn1-xO2(0.5<x<1)凭借其能量密度高、镍锰资源丰富、成本低廉等优势而受到广泛关注,随着无钴高镍正极材料制备技术的进步,该体系材料产业化步伐随之加快。然而无钴高镍锂离子正极材料在寿命、放电性能方面仍存在问题,尤其是在倍率性能、高压循环稳定性、锂镍混排等方面仍需要改善。本文综述了无钴高镍锂离子正极材料LiNix Mn1-xO2(0.5<x<1)的研究进展,总结了该体系材料的成本优势、结构特征、合成方法及电化学性能。并对该体系材料在掺杂和包覆等改进方面的研究现状进行了阐述。最后对该体系材料的应用前景进行了展望,并指明了其今后的研究方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 制备技术 改性 无钴

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富锂锰基正极材料的表面改性研究进展 被引量：11

2

作者 李钊 王忠 +2 位作者 班丽卿 王建涛 卢世刚 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1115-1128,共14页

随着电动汽车和储能电站等电力设备的快速发展,对高能量密度的锂离子电池的需求日益增加.高比容量(>250 mAh·g^-1)的富锂锰基正极材料,有望成为锂离子电池实现高比能量(>350 Wh·kg^-1)的关键正极材料.富锂锰基正极材料... 随着电动汽车和储能电站等电力设备的快速发展,对高能量密度的锂离子电池的需求日益增加.高比容量(>250 mAh·g^-1)的富锂锰基正极材料,有望成为锂离子电池实现高比能量(>350 Wh·kg^-1)的关键正极材料.富锂锰基正极材料的Li2MnO3相和晶格氧参与电化学反应使其拥有了高容量,但这也导致表面结构和成分容易发生变化,进而造成富锂锰基正极材料存在着诸如首次库伦效率低、倍率性能差和循环后电压和容量衰减严重等问题.因此,本文综述了富锂锰基正极材料的表面包覆、表面掺杂和表面化学处理三种表面改性方法,并进一步讨论了三种表面改性方法对材料性能提升的机制机理和优缺点.在此基础上,介绍了近些年基于多方法的表面联合改性工作.通过对富锂锰基正极材料进行表面联合改性,不仅可以改善其结构稳定性和抑制电极/电解液界面副反应,而且可以缓解其在循环过程中不断发生的结构转变和晶格氧的析出问题.最后,对富锂锰基正极材料表面改性研究方向进行了总结和展望. 展开更多

关键词 富锂锰基正极材料 表面包覆 表面掺杂 表面化学处理 表面联合改性

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高镍三元正极材料的包覆与掺杂改性研究进展 被引量：9

3

作者 柏祥涛 班丽卿 庄卫东 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期972-986,共15页

随着新能源汽车的加速发展,镍钴锰/铝酸锂三元正极材料、特别是高镍(镍含量大于50%)材料作为后起之秀,由于其性能和成本的综合指标优于传统的钴酸锂和磷酸铁锂,引起了学术界和产业界极大的研究兴趣。但是受其本身晶体结构和表面结构的限... 随着新能源汽车的加速发展,镍钴锰/铝酸锂三元正极材料、特别是高镍(镍含量大于50%)材料作为后起之秀,由于其性能和成本的综合指标优于传统的钴酸锂和磷酸铁锂,引起了学术界和产业界极大的研究兴趣。但是受其本身晶体结构和表面结构的限制,三元正极材料也存在安全性较差、循环稳定性不足等缺点。近年来,科研工作者为解决这些问题、并进一步提升三元材料的性能,在材料改性技术方面开展了大量工作,取得了令人瞩目的研究成果。本文从改性元素对三元正极材料结构以及对电化学性能改善的机理出发,介绍了包覆和掺杂两种改性技术的研究进展,并在此基础上对三元正极材料的发展方向做出展望。 展开更多

关键词 镍钴锰酸锂 包覆 掺杂 机理

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2023年中国电池市场分析 被引量：3

4

作者 赵丽维 王粤 +4 位作者 王海波 尹艳萍 闫慧 高可心 曹国庆 《电池》 CAS 北大核心 2024年第1期9-13,共5页

介绍2023年我国电池的产量及进出口量:电池总产量约609.66亿只,其中锂离子电池约960 GW·h,铅蓄电池约270 GW·h,碱性锌锰电池约147亿只,普通锌锰电池约166亿只,太阳能电池约541.16 GW,燃料电池为5 668堆;电池出口总量333.35亿... 介绍2023年我国电池的产量及进出口量:电池总产量约609.66亿只,其中锂离子电池约960 GW·h,铅蓄电池约270 GW·h,碱性锌锰电池约147亿只,普通锌锰电池约166亿只,太阳能电池约541.16 GW,燃料电池为5 668堆;电池出口总量333.35亿只,进口总量23.04亿只。讨论我国电池市场发展趋势。 展开更多

关键词 电池产量 电池材料 产能 锂离子电池 铅蓄电池 氢镍电池 锌锰电池 太阳能电池 燃料电池

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锂离子电池硅基负极界面反应的研究进展 被引量：8

5

作者 常增花 王建涛 +2 位作者 李文进 武兆辉 卢世刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期11-25,共15页

硅作为一种极具潜力的锂离子电池负极材料,已引起研究者的广泛关注。然而硅材料储锂过程中伴随着巨大的体积变化,导致电极/电解液界面不稳定,是限制硅电极商业化的主要因素之一。深入了解硅负极的界面反应机理,有助于改善硅负极的界面性... 硅作为一种极具潜力的锂离子电池负极材料,已引起研究者的广泛关注。然而硅材料储锂过程中伴随着巨大的体积变化,导致电极/电解液界面不稳定,是限制硅电极商业化的主要因素之一。深入了解硅负极的界面反应机理,有助于改善硅负极的界面性质,进而提高硅负极的电化学性能。本文综述了硅负极界面反应的演化机制,包括Li-Si合金化过程、硅表面氧化硅的反应和表面纯化膜的形成,并讨论了其对硅电化学性能的影响。 展开更多

关键词 锂离子电池 硅负极 L-S合金化 氧化硅 钝化膜

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退役动力电池中磷酸铁锂的回收再生研究进展 被引量：7

6

作者 柏祥涛 胡易琛 庄卫东 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期254-264,共11页

随着新能源汽车产业的持续发展,动力电池将会逐步达到寿命周期而退役,首先退役的主要是早期投入市场的磷酸铁锂电池。对磷酸铁锂正极材料的回收可分为资源化回收和再生回收两种,围绕这两个方向科学家开展了大量的研究。本文首先对Li,Fe... 随着新能源汽车产业的持续发展,动力电池将会逐步达到寿命周期而退役,首先退役的主要是早期投入市场的磷酸铁锂电池。对磷酸铁锂正极材料的回收可分为资源化回收和再生回收两种,围绕这两个方向科学家开展了大量的研究。本文首先对Li,Fe的资源化回收进行总结,从回收体系对回收效率影响的角度对文献进行分析,并指出了资源化回收存在的不足。研究显示,磷酸铁锂晶体结构十分稳定,通过简单热处理即能修复其失效结构。因此,本文对磷酸铁锂材料的修复再生技术研究进展进行了详细总结,主要从直接再生、补锂再生、提纯得到磷酸铁后再生等方面进行分析,介绍了各项技术的最新研究进展。此外,本文还介绍了一些新型回收技术,如无毒无害溶剂的使用、混合正极的选择性剥离、生物回收技术等。通过以上对磷酸铁锂材料回收和再生研究进展的系统总结,对退役磷酸铁锂电池回收的未来发展方向做出展望。 展开更多

关键词 退役动力电池 磷酸铁锂 再生

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我国新能源汽车动力电池安全现状分析与探讨 被引量：6

7

作者 刘岩 尹艳萍 +2 位作者 黄倩 胡博 马小利 《电池工业》 CAS 2022年第6期309-312,320,共5页

动力电池是新能源汽车的关键零部件,电池安全性能对新能源汽车产业安全健康发展有至关重要的影响,分析了新能源汽车动力电池安全发展现状、动力电池安全技术进展情况,并对动力电池提高安全性能提出建议。

关键词 电动汽车 动力电池 安全技术

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高功率型锂离子电池正极材料性能研究 被引量：3

8

作者 陈佳兴 苏子龙 +3 位作者 赵挺 蒲刚刚 李昂 王略 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1756-1764,共9页

对材料A(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))、材料B(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))、材料C(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))和材料D(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2))4种功率型正极材料的理化性能(晶体结构、晶粒形貌、粒径分布... 对材料A(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))、材料B(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))、材料C(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))和材料D(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2))4种功率型正极材料的理化性能(晶体结构、晶粒形貌、粒径分布、比表面积、元素含量、残留碱含量、水含量)和电化学性能(首次充放电性能、倍率充放电性能)进行对比分析。结果表明:材料A层状结构良好、结晶性良好,二次颗粒呈球形,且粒度适中,样品累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径(D_(50))为5.76μm,使用了Mg-Al复合改性策略。电化学性能测试结果表明:材料A的倍率性能和充放电性能明显优于其他3种材料,在极片压实密度分别为2.5,3.0和3.5 g·cm^(-3)时,其3C相对于0.1C倍率放电保持率分别为84.77%,83.34%和84.15%,3C相对于0.1C倍率充电保持率分别为88.78%,86.08%和88.48%;在最优极片压实密度为2.5 g·cm^(-3)时,其在0.1C倍率下,2.5~4.3 V电压区间内首周放电克容量为175.3 mAh·g^(-1),首周充放电效率为92.2%。将材料A作为正极活性材料,2.5 g·cm^(-3)作为压实密度,组装成5.5 Ah软包型锂离子电池,其10C,20C,30C和40C放电相对于1C放电的容量保持率分别为90.71%,89.26%,89%和89.15%,其10C,25C和30C恒流充电容量相对于1C恒流容量充入比分别为93.27%,85.35%和83.33%,表现出优异的倍率充放电性能。 展开更多

关键词 高功率锂离子电池 正极材料 理化性能 电化学性能 压实密度

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2024年上半年中国电池行业运行情况

9

作者 王海波 林虹 +5 位作者 宋文龙 蔡军全 张春强 马小利 尹艳萍 曹国庆 《电池》 CAS 北大核心 2024年第4期445-449,共5页

分析2024年上半年我国锂离子电池、钠离子电池、铅蓄电池、氢镍电池、锌锰电池、燃料电池和太阳能电池等电池产品产销量、进出口量情况,讨论我国电池市场发展趋势。2024年1-6月,我国电池总产量约323.55亿只,其中锂离子电池产量约133.15... 分析2024年上半年我国锂离子电池、钠离子电池、铅蓄电池、氢镍电池、锌锰电池、燃料电池和太阳能电池等电池产品产销量、进出口量情况,讨论我国电池市场发展趋势。2024年1-6月,我国电池总产量约323.55亿只,其中锂离子电池产量约133.15亿只,铅蓄电池产量约13 500万kVAh,碱性锌锰电池产量近90亿只,普通锌锰电池产量约81.51亿只,燃料电池产量2 773堆,太阳能电池产量286.3 GW。2024年1-6月,电池出口总量约171.79亿只,进口总量约11.41亿只。 展开更多

关键词 电池产量 锂离子电池 钠离子电池 铅蓄电池 氢镍电池 锌锰电池 燃料电池 太阳能电池

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锂离子电池用多孔电极结构设计及制备技术进展 被引量：5

10

作者 汪晨阳 张安邦 +3 位作者 常增花 吴帅锦 刘智 庞静 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期67-79,共13页

随着人们对锂离子电池需求的日益增加,高能量密度和高功率密度锂离子电池技术成为研究热点之一。材料改性及新材料开发能有效提高电池的能量密度,除此以外,孔隙率、孔径大小与分布、曲折度及电极组分分布等电极的微观结构参数也是决定... 随着人们对锂离子电池需求的日益增加,高能量密度和高功率密度锂离子电池技术成为研究热点之一。材料改性及新材料开发能有效提高电池的能量密度,除此以外,孔隙率、孔径大小与分布、曲折度及电极组分分布等电极的微观结构参数也是决定电极及电池性能的关键因素。通过优化电极结构设计提升高比能电池的性能逐渐成为人们关注的焦点。本文综述了锂离子电池多孔电极结构设计优化的研究进展,总结了多孔电极结构设计要素及制备方法,最后对电极结构设计优化以及推动新型制备技术的规模化应用在高比能锂离子电池领域的未来发展前景进行展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 电极结构 孔隙率 曲折度

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基于半固态锂电池热失控测试方法研究及验证

11

作者 万曾铭 沈雪玲 +3 位作者 余章龙 尹艳萍 马小利 龙跃 《中国汽车》 2024年第2期14-20,共7页

随着新能源汽车在中国的迅猛增长,半固态甚至全固态电池作为新一代锂离子电池的使用也日益普及。尽管液态锂离子电池已有安全检测标准,但新一代半固态电池尚缺乏此类规范。本文综合国内外现有标准中热失控测试要求,进行了细致的讨论分析... 随着新能源汽车在中国的迅猛增长,半固态甚至全固态电池作为新一代锂离子电池的使用也日益普及。尽管液态锂离子电池已有安全检测标准,但新一代半固态电池尚缺乏此类规范。本文综合国内外现有标准中热失控测试要求,进行了细致的讨论分析,提出了适合于半固态甚至固态电池的热失控测试方法,并通过试验验证其适用性,旨在为国家标准修订提供数据支持和初步方案。 展开更多

关键词 动力电池 半固态电池 热失控 过充

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应用minitab进行实验测量系统分析改进实例 被引量：6

12

作者 江丹平 张向军 +4 位作者 陈万朋 张超 赵挺 王琳舒 董亭义 《计量技术》 2019年第9期43-47,共5页

六西格玛管理的一大特点是“以事实和数据驱动管理”,而数据是测量的结果。因此,在开展统计分析时,六西格玛特别强调测量数据本身的质量和相应的测量系统分析。测量系统分析方法应用到实验设备选定和评价上,分析测试误差来源,找到改善方... 六西格玛管理的一大特点是“以事实和数据驱动管理”,而数据是测量的结果。因此,在开展统计分析时,六西格玛特别强调测量数据本身的质量和相应的测量系统分析。测量系统分析方法应用到实验设备选定和评价上,分析测试误差来源,找到改善方法,提升数据测量准确性,为实验稳定性控制打下基础。本文通过实验中几个典型的检验项目,介绍了从取样、测量、分析、判定进行测量系统分析的过程。 展开更多

关键词 实验设备评价 测量系统分析 minitab软件

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导电剂形貌对硅碳负极电化学性能的影响 被引量：6

13

作者 闫坤 杨娟玉 +2 位作者 于冰 余章龙 史碧梦 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1029-1037,共9页

除了材料自身改性研究外,应用研究也是高容量硅碳复合材料的研究重点。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了硅碳复合材料和导电剂的形貌特征,以电化学方法研究了3种不同形貌的复合导电剂(片状与小颗粒... 除了材料自身改性研究外,应用研究也是高容量硅碳复合材料的研究重点。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了硅碳复合材料和导电剂的形貌特征,以电化学方法研究了3种不同形貌的复合导电剂(片状与小颗粒、类球形与小颗粒、纤维状与小颗粒)对硅碳电极的电化学性能的影响。结果表明,形貌和颗粒大小与活性材料本身差异较大的导电添加剂有利于改善电极导电性,提升电极循环性能。气相生长炭纤维和炭黑颗粒在电极的表面和截面分散均匀,组成三维导电网络。气相生长炭纤维和炭黑颗粒的协同作用有利于改善硅/石墨电极的循环性能。硅碳电极20周(电流密度0.15 m A·cm^(-2))的容量保持率增加了8%,较大电流密度下(0.75m A·cm^(-2))其容量保持率由78%提高到90%。类球形石墨-炭黑颗粒复合导电剂使得Si/C电极的首次库仑效率提高到82%以上。 展开更多

关键词 导电剂形貌 锂离子电池 硅碳复合材料 电化学性能

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高性能锂离子电池正极黏合剂研究进展 被引量：5

14

作者 王亚丽 刘丙学 +2 位作者 田国峰 齐胜利 武德珍 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第4期326-337,I0002,共13页

正极黏合剂是维持锂离子电池正极结构稳定性的关键材料,对于锂离子电池的能量密度及安全性具有重要作用.本文综述了锂离子电池正极黏合剂材料的研究及应用进展,重点介绍了锂离子电池正极黏合剂对于正极材料及锂离子电池电化学性能的影响... 正极黏合剂是维持锂离子电池正极结构稳定性的关键材料,对于锂离子电池的能量密度及安全性具有重要作用.本文综述了锂离子电池正极黏合剂材料的研究及应用进展,重点介绍了锂离子电池正极黏合剂对于正极材料及锂离子电池电化学性能的影响,详细总结了以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、功能性聚合物黏合剂为代表的油溶性黏合剂和以聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)为代表的水溶性黏合剂的特点:PVDF具备良好的化学稳定性,黏合效果较好,但耐高温性能差且在电解液中易溶胀;PI的耐高温性能优异,机械性能较好,但成本相对较高;功能性聚合物黏合剂具备良好的导电性,可有效抑制Li-S锂电池中多硫化物的穿梭效应,但制备工艺复杂;PAA的柔性较好,抗高压能力较强,但是力学性能较差;CMC具有良好的分散性,机械强度较大,因脆性较大需与丁苯橡胶(SBR)配合使用.结合已有的研究报道,探讨了高性能锂离子电池先进正极黏合剂材料的未来发展方向及前景. 展开更多

关键词 锂离子电池 正极黏合剂 聚偏氟乙烯 聚酰亚胺 功能性聚合物 聚丙烯酸 羧甲基纤维素

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高浓度锂盐电解液 被引量：5

15

作者 常增花 王建涛 +2 位作者 武兆辉 赵金玲 卢世刚 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1960-1974,共15页

基于1 mol·dm^(-3) LiPF_6/EC的传统非水型电解液已在锂离子电池中应用了20年。高功率、高比能锂离子电池以及锂金属电池(如Li-O_2和Li-S)的发展,对电解液提出了更高的要求,使得电解液的研究与开发到了一个革新换代的阶段。研究者... 基于1 mol·dm^(-3) LiPF_6/EC的传统非水型电解液已在锂离子电池中应用了20年。高功率、高比能锂离子电池以及锂金属电池(如Li-O_2和Li-S)的发展,对电解液提出了更高的要求,使得电解液的研究与开发到了一个革新换代的阶段。研究者们已经在离子液体、聚合物电解质和无机固态电解质等新型体系研究方面取得一定的研究成果,但是这些新体系存在的本征问题使其商业化应用面临一定的困难。研究者们也开始重新审视已优化的常规液态电解液体系,高浓度锂盐电解液(>3 mol·dm^(-3))再次引起广泛关注。本文综述了高浓度锂盐电解液的发展历程、溶液结构特征、分类标准及其特殊的物理化学性能、锂离子传输性质和电解液/电极相容性;对高浓度锂盐电解液存在的主要问题进行了简要分析,提出了相应的改进措施,展望了高浓度锂盐电解液未来的发展方向,为新型电解液的开发提供了一条新思路。 展开更多

关键词 锂金属电池 锂离子电池 高浓度电解液 电解液结构 物理化学性质 界面性质

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全固态锂电池专利申请现状及发展趋势分析 被引量：5

16

作者 王琳 陈万朋 +2 位作者 庄卫东 张鑫 杨容 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期455-458,共4页

全固态锂电池具有高安全性和高比能量密度等优点,是目前最具潜力的新型储能装置之一。通过检索国内外全固态锂电池的专利文献,分别从申请量变化规律,申请人分布,技术领域分布和发明人分布等方面进行定量分析,指出全固态锂电池方面专利... 全固态锂电池具有高安全性和高比能量密度等优点,是目前最具潜力的新型储能装置之一。通过检索国内外全固态锂电池的专利文献,分别从申请量变化规律,申请人分布,技术领域分布和发明人分布等方面进行定量分析,指出全固态锂电池方面专利的覆盖特点,并对我国相关企业和科研院所在该领域专利申请提出了相关建议。 展开更多

关键词 全固态 锂电池 专利分析

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一种碳纳米管改性富锂锰基正极材料的策略 被引量：5

17

作者 李钊 王忠 +3 位作者 李强 班丽卿 庄卫东 卢世刚 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1561-1569,共9页

采用一种新策略对Li1.184[Ni0.15Mn0.516Co0.15]O2进行改性,即通过气流破碎、高压均质混合分散和喷雾干燥的方法得到与碳纳米管复合的富锂锰基正极材料(CNT@LMR)。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉... 采用一种新策略对Li1.184[Ni0.15Mn0.516Co0.15]O2进行改性,即通过气流破碎、高压均质混合分散和喷雾干燥的方法得到与碳纳米管复合的富锂锰基正极材料(CNT@LMR)。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱(Raman)的方法对改性的材料进行了表征,发现碳纳米管导电网络均匀地分布在富锂锰基正极材料的表面,而且在材料内部的一次颗粒之间也有大量的碳纳米管存在。电化学性能测试表明,碳纳米管改性后的富锂锰基正极拥有更好的倍率性能和循环寿命。在5C倍率下经过改性的富锂锰基正极的放电比容量为141.4 mAh·g^-1,远高于未改性的富锂锰基正极的放电比容量(76.6 mAh·g^-1)和碳纳米管仅作为富锂锰基正极导电剂时的放电比容量(110.7 mAh·g^-1)。在1C倍率下循环100次后,碳纳米管改性的富锂锰基正极的容量保持率在87.2%,高于富锂锰基正极(77.8%)。不同循环次数下的电化学阻抗谱表明,均匀分布在富锂锰基正极材料表面的碳纳米管网状结构有效地改善了电极/电极液的界面反应,抑制了电极固体电解质界面(SEI)膜的增厚和减缓了电极的极化。同时,材料内部的碳纳米管导电网络降低了一次颗粒间的内阻并加快了电极的电荷转移过程。 展开更多

关键词 锂离子电池 富锂锰基材料 碳纳米管 复合正极 导电网络

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锂硫电池的概况及其电极材料的研究进展 被引量：5

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作者 黄倩 高哲峰 +2 位作者 杨容 方彦彦 施静敏 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期772-779,共8页

锂硫电池具有高能量密度、低成本、环保等特点，其潜在的应用前景十分广泛。解析了锂硫电池独特的工作原理，提出了导致锂硫电池难以商业化的重要原因，总结了锂硫电池由于活性物质体积膨胀、穿梭效应和锂枝晶等带来的主要技术难点。针... 锂硫电池具有高能量密度、低成本、环保等特点，其潜在的应用前景十分广泛。解析了锂硫电池独特的工作原理，提出了导致锂硫电池难以商业化的重要原因，总结了锂硫电池由于活性物质体积膨胀、穿梭效应和锂枝晶等带来的主要技术难点。针对上述问题，重点综述和分析了国内外研究人员在电极材料方向进行锂硫电池性能改进的研究进展。目前，锂硫电池正极材料的研究热点在载硫体／硫复合材料和正极结构的改进，在实验室环境下，锂硫电池的能量密度和循环寿命都得到了显著提升。锂负极保护主要通过表面钝化的方法实现，而采用锂合金、锂嵌入脱出型材料或预嵌锂材料替代纯锂作为负极，也是提升电池性能的重要手段。此外，本文提出了深入发展锂硫电池的建议，重点需要进一步攻克技术难点，并从全电池系统加大研发力度，还要与企业结合共同推动锂硫电池的商业化进程。 展开更多

关键词 锂硫 电池 能量密度 电极材料

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长寿命高镍无钴锂离子正极材料的制备 被引量：5

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作者 班丽卿 柏祥涛 +3 位作者 庄卫东 李文进 黄巍 卢世刚 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第1期79-86,共8页

通过调整不同配锂量、不同焙烧温度以及包覆改性对高镍无钴二元材料性能的影响因素进行了研究。对不同原样和其改性后的材料进行了X射线粉末衍射(XRD)分析和首次充放电性能和倍率性能、循环性能等电化学性能测试。其中过锂量(质量分数)... 通过调整不同配锂量、不同焙烧温度以及包覆改性对高镍无钴二元材料性能的影响因素进行了研究。对不同原样和其改性后的材料进行了X射线粉末衍射(XRD)分析和首次充放电性能和倍率性能、循环性能等电化学性能测试。其中过锂量(质量分数)为5%,焙烧温度为820℃的材料性能优异,其首次放电比容量为171.6 mAh·g^-1,1C和3C的放电比容量分别为147.8、129.8 mAh·g^-1。对材料进行锰化合物(质量分数1.0%)包覆处理后,材料的残碱量下降明显,加工性能优异,倍率性能得到明显改善,1C和3C的放电比容量分别提升为156.5、141.8 mAh·g^-1。2Ah软包电池常温循环830周容量保持率为80%,高温循环345周容量保持率为80%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 高镍无钴 改性 循环性能

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高镍三元/硅氧碳软包电池在不同温度下的日历老化机制

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作者 夏一冕 刘智 +2 位作者 常增花 庞静 卢世刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期148-157,共10页

由于电动汽车在大多数时间处于非工作状态,因此电池搁置期间的日历老化会对电池的寿命产生显著影响。高温加速实验是快速评价电池日历寿命的常用方法,为了获得可靠的高温加速老化实验结果,需要对不同温度条件下的电池衰减机理进行研究... 由于电动汽车在大多数时间处于非工作状态,因此电池搁置期间的日历老化会对电池的寿命产生显著影响。高温加速实验是快速评价电池日历寿命的常用方法,为了获得可靠的高温加速老化实验结果,需要对不同温度条件下的电池衰减机理进行研究。以高镍三元/硅氧碳软包电池为研究对象,基于无损的电化学微分曲线分析和电池拆解验证,研究不同搁置温度对高镍/硅氧碳电池日历老化性能及老化机制的影响。结果表明:随着搁置温度的升高,电池老化速度逐渐加快,表现为容量加速衰减和直流内阻大幅增加。无损分析结果表明:活性锂损失和正极活性物质损失是电池日历老化的主要影响因素,随着温度升高,电池的活性锂损失程度和正极活性物质损失程度都有所增加,负极老化情况基本保持不变;进一步结合拆解验证结果表明:55℃下的高温搁置加速了正极材料性能的衰退,高温下正极NCM811材料颗粒出现内部裂纹和粉化,不宜作为电池搁置期间加速老化实验的加速因子。 展开更多

关键词 锂离子电池 差分电压分析 事后分析 加速老化实验 日历老化

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