光伏发电系统充放电控制策略研究

本对光伏发电系统中影响蓄电池寿命各因素进行了简单分析,并在此基础上提出了一种新的充放电控制策略。实验结果证明该控制策略能较显提高蓄电池的放电容量。     

添加剂氟代碳酸乙烯酯对锂离子电池性能的影响

在1 mol·L-1 LiPF6/碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)+碳酸甲乙酯(EMC)(EC、DMC、EMC体积比为1:1:1)电解液中加入体积比为2%的添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC), 用循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、电化学阻抗谱(EIS)等方法, 研究了FEC 对锂离子电池性能及石墨化中间相碳微球(MCMB)电极/电解液界面性质的影响. 结果表明, 体积比2%FEC的添加可以抑制部分电解液溶剂的分解, 在MCMB电极表面形成一层性能优良的固体电解液相界面(SEI)膜, 降低了电池的阻抗, 明显提高了电池的比容量和循环稳定性.     

用于锂离子电池的锡纳米棒电极的制备与表征

为了克服脱嵌锂过程中体积变化引起的机械疲劳导致使用纯锡作为锂离子电池负极时锡的循环性能很差这一问题, 通过氧化铝(AAO)模板辅助生长方法制备了锡纳米棒电极. 用扫描电子显微镜, X射线衍射分析, 循环伏安和恒流充放电测试对锡纳米棒电极的结构和电化学性能进行了初步表征. 扫描电子显微镜观察显示, 铜集流体表面均匀分布着锡纳米棒, 锡纳米棒的平均直径约250 nm. 电化学测试结果表明, 锡纳米棒电极比平面薄膜电极具有更好的容量保持率和倍率性能. 在C/10充放电倍率条件下, 第10次循环的容量仍达到第一次循环的80%, 即使在1C倍率下, 容量仍高于540 mAh·g-1.     

P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO2)复合聚合物电解质的电化学性质

采用激光扫描共焦显微镜、X射线衍射、循环伏安和交流阻抗等方法对由聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(P(VDF-HFP))、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及纳米碳酸钙(二氧化硅)制备的几种复合聚合物电解质(CPE)膜P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO2)的性能进行了研究. 结果表明, PMMA的加入能提高CPE的吸液率, 从而增大其离子导电率. 在P(VDF-HFP)与PMMA质量比为1:1条件下制得的CPE性能最佳. 用P(VDF-HFP)-PMMA为聚合物基体与纳米级SiO2、CaCO3进行复合制成的聚合物膜, 无机粒子的加入没有破坏原来聚合物非晶结构; 室温下CPE的电导率达到3.42 mS·cm-1; 电化学稳定窗口为4.8 V. 电池Li/CPE/GMS(石墨基材料)的测试证明, CPE与石墨负极有很好的相容性. 聚合物电池Li/CPE(CaCO3)/LiCoO2比Li/CPE)(SiO2)/LiCoO2具有更优越的倍率放电性能.     

微波合成法制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4

研究了一种制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的新方法.采用机械球磨结合微波热处理合成了Li2FeSiO4正极材料.通过XRD、SEM和恒流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析.与传统固相法合成的材料在晶体结构、微观形貌以及充放电性能方面进行了比较.结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料;在650 ℃时处理12 min,获得了纯度高、晶粒细小均匀的产物,该产物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.在60℃下以C/20倍率(电流密度,1C=160mA·g-1)进行充放电,首次放电容量为119.5 mAh·g-1,10次循环后放电容量为116.2 mAh·g-1.与传统高温固相法相比,微波合成法制备的材料具有较高的纯度、均匀的形貌和较好的电化学性能.     

新型锂盐LiBC2O4F2在EC＋DMC溶剂中的电化学行为

采用差热-热重(TG-DTA)、恒电流充放电和交流阻抗(EIS)分析了二氟草酸硼酸锂(LiODFB)的热稳定性,研究了LiODFB/碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)电解液的电化学性能及界而特征.实验结果表明,LiODFB不仅具有更高的热稳定性,而且在EC+DMC溶剂中具有较好的电化学性能.与使用LiPF6/EC+DMC的电解液相比,锂离子电池应用LiODFB基电解液在55℃的高温具有更好的容量保持能力;以0.5C、1C(1C=250 mA·g-1)倍率循环放电,两种电池间的倍率性能差别较小;LiODFB能够在1.5 V(vs Li/Li+)左右在石墨电极表面还原形成一个优异稳定的保护性固体电解质相界面膜(SEI膜);交流阻抗表明,使用LiODFB基电解液的锂离子电池仅具有稍微增加的界面阻抗.因此LiODFB是一种非常有希望替代LiPF6用作锂离子电池的新盐.     

锂离子电池用Sn/C复合材料的碳热还原法制备(英文)

采用碳热还原法制备了Sn/C复合材料,通过XRD、SEM、恒流充放电循环、慢速扫描循环伏安（CV）等方法对材料以及其电化学嵌脱锂性能做了研究。结果表明：Sn球均匀分散在絮状碳材料中,加热时间越长,Sn球粒径越大。加热8h得到材料的首次嵌锂比容量可达1014mAh·g^-1,循环15周以后的嵌锂比容量为406mAh·g^-1。     

溶胶凝胶-软模板法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料及其电化学性能研究

在溶胶凝胶法中引入了软模板十二烷基磺酸钠(SDS)制备了LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料。采用X射线衍射法(XRD),扫描电镜法(SEM),循环伏安法(CV),交流阻抗法(EIS)及充放电测试等手段对材料进行了表征。结果表明,在750 ℃下煅烧12 h加入或不加SDS都能得到结晶较好具有六方层状α-NaFeO₂结构的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。SEM显示引入SDS辅助制备的目标材料颗粒细小,约60～300 nm,分散均匀,部分颗粒呈类球状形貌。而没有添加表面活性剂制备的材料粒径范围约250～600 nm,并且部分颗粒有团聚现象。在2.8～4.3 V(vs Li/Li⁺),0.5C倍率下,SDS辅助制备和没有添加表面活性剂制备的材料首次放电比容量分别为136.8、123.4 mAh·g^-1,50次循环后容量保持率分别为90.3%,73.8%。2C和5C下的充放电测试结果都显示SDS的加入能有效改善材料的倍率性能。归因于颗粒更细小,分散更均匀及较小的晶胞体积,SDS辅助制备的材料电荷传递阻抗远小于无表面活性剂辅助制备的材料是其倍率性能得到明显提高的重要原因。     

锂离子电池正极材料LiV3O8-xClx的低温固相法合成及电化学性能研究

采用低温固相法成功地合成了锂离子电池正极材料LiV3O8-xClx (x=0.00,0.05,0.10,0.15)。分别用XRD、SEM、充放电实验、循环伏安、交流阻抗等测试方法研究了Cl- 的掺入对LiV3O8结构、形貌及电化学性能的影响。结果表明, Cl-的掺入显著地提高了材料的充放电循环性能。当掺杂量 x=0.10时,材料的循环性能最好, 循环100周后放电容量仍为198.6 mAh/g。     

Effect of surface fluorination and conductive additives on the electrochemical behavior of lithium titanate (Li4/3Ti5/3O4) for lithium ion battery

Effect of surface fluorination and conductive additives on the charge/discharge behavior of lithium titanate (Li_4/3Ti_5/3O₄) has been investigated using F₂ gas and vapor grown carbon fiber (VGCF). Surface fluorination of Li_4/3Ti_5/3O₄ was made using F₂ gas (3 × 10⁴ Pa) at 25-150 °C for 2 min. Charge capacities of Li_4/3Ti_5/3O₄ samples fluorinated at 70 °C and 100 °C were larger than those for original sample at high current densities of 300 and 600 mA/g. Optimum fluorination temperatures of Li_4/3Ti_5/3O₄ were 70 °C and 100 °C. Fibrous VGCF with a large surface area (17.7 m²/g) increased the utilization of available capacity of Li_4/3Ti_5/3O₄ probably because it provided the better electrical contact than acetylene black (AB) between Li_4/3Ti_5/3O₄ particles and nickel current collector.