聚吡咯-过渡金属-氧配合物储锂材料的结构与性能研究

目前锂离子电池电极材料主要使用无机材料. 近年来有机物电极材料虽有报道,但这些材料大都比容量低、倍率性能差. 本文介绍一类新型有机金属配合物聚吡咯-过渡金属-氧储锂材料的合成、结构及电化学性能. 结合扩展X-射线吸收精细结构谱分析和密度泛函理论计算,发现这类材料呈现多层结构特征,层内稳定的过渡金属-吡咯N的配位作用及循环过程中层间过渡金属-氧键的可逆断裂和结合使该类材料具有很高的储锂容量和循环稳定性,且聚吡咯导电网络使得该材料具有良好的倍率性能. 这类新材料将有望成为锂离子电池的高比容量负极材料.     

非水体系锂-空气电池研究进展

锂-空气电池是目前已知具有最高能量密度的二次电池,有望成为未来电动汽车的动力电源。由于其能量密度高、环境友好以及成本较低,成为广大科研工作者研究的热点,在过去二十年间与之有关的研究已经在反应机理、电极结构、催化剂及电解液等各方面都取得了很大进展,但受诸多因素限制,其实用化仍然任重道远。本文总结了近几年来非水体系锂-空气电池在反应机理、正极材料、催化剂、电解液以及锂负极等方面的最新研究进展,并在此基础上展望其未来的发展方向。     

非水系锂空气电池催化剂

近年来,随着对高性能电池需求的加大,锂空气电池因其超高的理论能量密度成为了研究热点。虽然锂空气电池的发展已取得了一些突破性的进展,但离实际应用差距甚远,仍有很多问题和挑战需要解决。其中,氧电极反应动力学速度缓慢就是一个非常严重的问题。为了促进锂空气电池的发展和应用,国际学术界对改善氧电极动力学速度的催化剂开展了大量的研究工作。本文总结了近年来国内外关于锂空气电池氧电极催化材料的主要研究进展,并对其未来发展作了前景展望。     

锂离子电池释热机理与模型及安全改性技术研究综述

锂离子电池具有能量功率密度高、寿命长、无记忆效应等优点，被广泛应用于移动电子产品、电动汽车、储能系统、航空航天等领域。然而近年来以电池热失控相关的电动汽车和储能系统安全事故频发，引起高度关注。高能量密度电池的高安全性是推动电池大规模应用的首要保障，以电池产热特性、热失控机理、防护和抑制方法为核心的研究成为近几年电池热安全领域的热点。因此，本文对电池热安全领域的核心问题进行了全面的综述。首先讨论电池在常规工况下的产热特性、热失控链式放热反应以及三种滥用条件下的电池失效机理；其次，阐述电池电化学-热耦合模型以及热失控模型的机理方程、构建、应用及演化；再次，介绍电池正负极材料、隔膜、电解液以及集流体安全改性技术的研究进展；最后本文对该领域的研究趋势做出展望，为提升锂离子电池的本征安全性，防止热失控提供思路和方向。