硫/水热碳球复合材料的制备及对锂硫电池倍率性能的影响

在锂硫电池正极材料的研究中,碳材料可以有效改善电池倍率及循环性能.为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,通过水热合成的方法,制备了由非均匀粒径碳球组成的碳材料.与硫热合成后,硫均匀分布在碳材料表面及周围,复合材料含硫量为52wt%.0.2C放电电流下,首次放电比容量为1174mAh·g^-1,100次循环后放电比容量为788mAh·g^-1.在4C的放电电流下,放电比容量稳定维持在600mAh·g^-1,循环过程中,库伦效率高于90%.该碳材料有良好的导电网络,且制备方便,成本低廉,对于穿梭效应和放电过程中的膨胀效应有一定的抑制作用,是一种优秀的正极材料.     

高倍率型锰酸锂阴极材料的制备、结构及性能

1．引言 锰酸锂阴极材料具有原料资源丰富、制备工艺简单、价格低廉、环保、安全性能较好等优点，被认为是最有希望取代钴酸锂的阴极材料之一。迄今，关于锰酸锂的研究主要集中于改善其高温性能，而对其高倍率性能的研究较少。本文采用高温固相法合成了高倍率型锰酸锂，并对其结构和形貌进行了表征，重点考察了其高倍率充／放电性能。     

硫/水热碳球复合材料的制备及对锂硫电池倍率性能的影响(英文)

在锂硫电池正极材料的研究中,碳材料可以有效改善电池倍率及循环性能。为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,通过水热合成的方法,制备了由非均匀粒径碳球组成的碳材料。与硫热合成后,硫均匀分布在碳材料表面及周围,复合材料含硫量为52wt%。0.2C放电电流下,首次放电比容量为1 174 m Ah·g-1,100次循环后放电比容量为788 m Ah·g-1。在4C的放电电流下,放电比容量稳定维持在600 m Ah·g-1,循环过程中,库伦效率高于90%。该碳材料有良好的导电网络,且制备方便,成本低廉,对于穿梭效应和放电过程中的膨胀效应有一定的抑制作用,是一种优秀的正极材料。     

纳米级锰酸锂阴极材料的制备及其电化学性能研究

1．引言 锰酸锂阴极材料具有制备工艺简单、价格低廉、环保、安全性能较好等优点，已被国内大多数锂离子电池制造企业作为手机电池的阴极材料。但锰酸锂在高倍率电池中的研究和应用还较少，其原因之一是因为常用的高温固相法合成的锰酸锂产品粒径较大，在几个微米左右，锂离子在其颗粒内部嵌入脱嵌时迁移路径较长，导致其大倍率充，放电性能不佳。     

高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼

锂离子电池具有能量密度高和循环性好等优点, 广泛应用于小型移动设备等领域, 但尚不能满足需要兼具高容量和高倍率性能的应用要求. 以兼具高比表面积、氮含量高且可调、良好石墨化程度、多尺度分级结构(含孔结构)、有微孔通道的寡层笼壁结构等特征的氮掺杂碳纳米笼(NCNC)为锂离子电池负极材料, 展现出高的比容量、优异的倍率性能和稳定性, 譬如: 在0.1 A·g^-1小电流密度下, NCNC800的循环稳定的充电比容量可以高达约900 mAh·g^-1, 显著优于商业石墨; 在20.0 A·g^-1大电流密度下, 循环500圈后的可逆比容量仍能稳定在约135 mAh·g^-1. 如此优异的电化学性能可归因于NCNC的结构特征, 如高比表面积、良好石墨化程度、独特介观结构和孔结构, 这些特征有利于锂离子传输、电解液渗透和电子传导等. 这为开发高倍率和高比容量的锂离子电池负极材料提供思路.     

LiNixCo1-xO2的制备与性能

锂离子电池;正极材料;LiNixCo1-xO2的制备与性能     

低钴LaNi4.5Co0.4-xAl0.1+x储氢合金的相结构和电极性能

采用XRD,SEM等材料分析方法及恒电流充放电、线性极化等电化学测试技术研究了低钴LaNi4.5Co0.4-xAl0.1+x(x=0.00～0.30)储氢合金的电极性能。XRD分析表明:合金均为单一CaCu5型六方结构的LaNi5相结构,随着合金中Al含量的增加,其晶胞参数a和c及晶胞体积都显著增加。301 K时模拟电池测试结果表明:x=0.00时,合金电极具有最佳自放电性能;x=0.15时,合金电极的循环稳定性能最好,其高倍率放电性能达到70.21%(放电电流密度为1800 mA.g-1)。当0.10≤x≤0.15时,Al替代Co能改善AB5型低钴储氢合金的循环稳定性能和高倍率放电性能。     

聚合物锂离子电池阴极热复合聚集状态对电池性能的影响

制备了多层复合的聚合物锂离子电池 ,研究热压复合温度对电池性能的影响 .热压复合温度是聚合物锂离子电池生产中的一个关键控制参数 ,阴极片在合适的热压温度下 ,电池的性能较好 ;温度偏高或偏低都对电池不利     

聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展

作为钠离子电池正极材料的体系之一,聚阴离子型化合物具有成本低廉和安全性高的优点,适合于大规模固定式储能系统。实时平衡电网电力供需水平对正极材料的倍率性能提出了更高的要求,而聚阴离子材料虽然存在离子扩散通道,但缺乏电子传输路径,导致其动力学性能不佳。为了挖掘影响聚阴离子型正极动力学性能的因素,本文以结构为基础,对影响聚阴离子正极离子扩散行为的本征原因作了阐述,再从表面修饰和形态设计入手,对目前研究较多的改善电极表面及界面处离子和电子扩散的策略作了总结与点评,然后从材料的分级结构回归到鲜见报导的元素掺杂和取代,从本质上提出优化动力学性能的方案,并展望了进一步提高正极材料倍率性能的方向。本文可为高倍率的聚阴离子型正极材料及其他材料的开发提供基本理论和实践依据。     

锂离子电池纳米正极材料

综述了锂离子电池纳米正极材料的研究进展,阐述了这种材料用于锂离子电池的优势和存在的问题,把纳米正极材料分为过渡金属嵌锂化合物、金属氧化物和金属硫化物和其它纳米正极材料。归纳了不同纳米正极材料的主要制备方法,探讨了材料的制备方法与其结构、形貌和电化学性能之间的关系,展望了纳米正极材料用于锂离子电池的未来前景。     

二次金属离子电池的研究现状*

二次电池是应用范围广泛,发展前景广阔的电化学储能器件。综述了二次金属离子电池体系的基本工作原理和研究现状,对二次金属离子电池储能技术的发展做出了展望。     

CVD 法制备三维石墨烯的电化学储能性能

维石墨烯是由二维石墨烯构成的三维网络结构,多孔的网络结构赋予了三维石墨烯超大的比表面积、超高的机械强度以及优异的电子传输通道. 因其优异的性能,三维石墨烯及其复合材料已经广泛地应用于能源、化学和生物等研究领域. 在三维石墨烯的合成方法中,化学气相沉积法由于制备的三维石墨烯具有高纯度、良好结晶性和优异的机械性能而备受推崇. 本文结合当前研究热点,综述了化学气相沉积法制备三维石墨烯及其复合材料在电化学储能领域（铝电池、锂离子电池、锂-硫电池、钠离子电池、金属-空气电池、超级电容器）中的应用,并简要评述当前化学气相沉积法制备三维石墨烯在应用中所面临的挑战及发展前景.     

Current status and challenges for practical flowless Zn–Br batteries

The fire hazard of lithium-ion batteries has influenced the development of more efficient and safer battery technology for energy storage systems (ESSs). A flowless zinc–bromine battery (FL-ZBB), one of the simplest versions of redox batteries, offers a possibility of a cost-effective and nonflammable ESS. However, toward the development of a practical battery, many critical issues should be addressed. In this contribution, we review the current FL-ZBB technologies and provide an assessment of them from a battery design perspective. The key cell design parameters and their influence on battery specifications are described. The challenges related to materials and cell structure are also discussed to motivate future research.     

下一代能源存储技术及其关键电极材料

由于能源危机与环境问题,全球能源的消耗正逐渐从传统化石能源转向其它清洁高效能源。高效清洁能源的存储是电动汽车和智能电网的关键技术,对新能源、新材料和新能源汽车国家战略新兴产业的发展具有重要意义。锂离子电池是目前广泛应用的一种能源存储器件。电动汽车和智能电网对能量密度、功率密度、循环寿命和成本等方面的要求越来越高,传统的锂离子电池面临巨大挑战,发展下一代能源存储技术迫在眉睫。高能量密度的锂硫电池和锂空气电池,低成本、高安全性的室温钠离子电池受到了越来越多的关注。本文简要总结了近年来锂硫电池、锂空气电池和钠离子电池及其关键电极材料的研究进展,并对这些新型能源存储技术存在的问题和未来的前景做出了分析和展望。     

无机水系液流电池研究

液流电池具有安全性高、循环寿命长以及环境友好等优势,被认为是大规模储能技术的首选技术之一,能够解决太阳能、风能等可再生能源发电不连续、不稳定的瓶颈问题,推动可再生能源的大规模应用,助力碳达峰、碳中和目标的实现。其中无机水系液流电池具有能量效率高、循环性能稳定、技术成熟等优势,是目前工程应用最为广泛的液流电池。本文介绍了无机水系液流电池的技术现状及其示范应用情况,系统阐述了新型无机水系液流电池的原理、技术现状及其挑战,同时对无机水系液流电池未来的技术创新与突破进行了展望,为无机水系液流电池的发展指明了方向。     

Amide-Based Ionic Liquid Electrolytes for Alkali-Metal-Ion Rechargeable Batteries

Ionic liquids (ILs) have a wide variety of applications in energy storage and material production. ILs are composed of only cations and anions, without any molecular solvents, and are generally known as “designer liquids (solvents)” because their physicochemical properties can be tuned by the combination of ionic species. In recent several decades, research and development activities of rechargeable batteries have garnered considerable attention because certain groups of ILs exhibit high electrochemical stability and moderate ionic conductivity, rendering them suitable for application in high-voltage batteries. ILs with amide anions are representative electrolytes and are extensively researched by many research groups, including our group. This paper focuses on amide-based ILs as electrolytes for alkali-metal-ion rechargeable batteries, introducing their history, characteristics, and existing challenges to be addressed.     

Preparation and characterization of aqueous polyaniline battery using a modified polyaniline electrode

A rechargeable battery of the type Zn/ZnCl₂, NH₄Cl/polyaniline (PAn)-reticulated vitreous carbon was successfully prepared based on a PAn modified electrode. Voltage of the battery was 1.2 V. Charge-discharge behavior at a constant load of 2.5 k, recycle ability and the rate of self-discharge were measured. The results showed that the battery has a capacity of 121 mA h g⁻¹ polymer weight and coulombic efficiency was in the range between 75% and 100%. Self-discharge rate was less than 1% per day and the battery showed a good recycle ability. It was also found that even after 70 cycles, the decrease in the open-circuit voltage was less than 5%.     

V2（SO4）3的制备及其在固体钒电池中的应用

以V2O5为原料,利用电解还原方法制备三价钒电解液,此电解液蒸发结晶后得到的V2（SO4）3固体,可组装成固体钒电池。固体钒电池在5 mA/cm2时电池的能量效率可达94.00%,比液流钒电池高出6%;其能量密度为54.18 Wh/kg,是液流钒电池的两倍。充放电实验结果表明,所制备V2（SO4）3固体电化学活性高,所用固体钒电池有望应用于移动电源和动力汽车。     

Towards K‐Ion and Na‐Ion Batteries as “Beyond Li‐Ion”

Li‐ion battery commercialized by Sony in 1991 has the highest energy‐density among practical rechargeable batteries and is widely used in electronic devices, electric vehicles, and stationary energy storage system in the world. Moreover, the battery market is rapidly growing in the world and further fast‐growing is expected. With expansion of the demand and applications, price of lithium and cobalt resources is increasing. We are, therefore, motivated to study Na‐ and K‐ion batteries for stationary energy storage system because of much abundant Na and K resources and the wide distribution in the world. In this account, we review developments of Na‐ and K‐ion batteries with mainly introducing our previous and present researches in comparison to that of Li‐ion battery.     

Production of a NiO/Al primary battery employing powder-based electrodes

This paper describes the use of aluminum and zinc as anodic materials for a battery employing nickel (II) oxide (NiO) as cathode. Comparison of both materials resulted in the development of a compact, cost effective, and easy to use primary NiO/Al battery employing an alkaline electrolyte. The system features electrodes composed of powder forms of the active materials on modified paper substrates that are contained in a simple multilayer design utilizing thin laminated plastic materials to provide structure and flexibility to the battery as well as a paper separator. Various concentrations of potassium hydroxide (KOH) electrolyte were examined and maximum performance was observed at 6 M KOH. A maximum current density and power density of 1.94 mA/cm² and 1 mW/cm², respectively was achieved. This user-friendly device was able to produce a maximum capacity of 2.33 mAh/g when 2 mA/g was applied. This work demonstrates the viability of a paper-based battery featuring powder electrodes as a possible power source for microelectronic devices.