电动汽车与锂离子电池

文章简要介绍了混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车和锂离子动力电池及其关键材料。发展电动汽车可以大幅度降低人们对石油的依赖和改善城市空气质量。锂离子电池性能优越,为电动汽车的发展提供了支撑。近期,新一代锂离子动力电池正极材料即将走向应用,可使电动汽车里程增加一倍,材料选择和电池设计及制造工艺与电池储存能量、寿命、安全等密切相关,尊道而重德,可做出“好”电池。     

锂离子电池正极材料的结构设计与改性

正极材料是目前锂离子电池中锂离子的唯一或主要提供者,也是锂离子电池能量密度提高和价格降低的瓶颈.本文在简要介绍几类典型的正极材料结构、性能特点及存在的主要问题后,重点介绍本实验室近年来在正极材料的表面改性和结构设计方面的研究进展.     

循环伏安法研究Ba2YCu3O7—y超导体

本文利用电化学循环伏安法(CV 法),以饱和 Ba(OH)_2水溶液为电解液,对单相Ba_2YCu_3O_(7-y)正交和四方结构超导体进行了研究.结果发现:在典型的正交相中确实存在Cu~(3+)→Cu~(2+)的还原峰,而四方相则无此峰出现.从而首次直接检测到 Ba_2YCu_3O_(7-y)烧结体中 Cu~(3+)离子.     

Temperature-Dependent Dynamic Properties of LixMn2O4 in Monte Carlo Simulations

Monte Carlo (MC) simulations are used to simulate the voltage profile and the ionic conductivity s of Li ions in LixMn2O4 and its dependence on the lithium concentration x. The open circuit potential shows clearly the two plateaus in the charge/discharge curve, which agrees well with the experimental results. The two plateaus become more and more steep when the temperature is increased. The simulated ionic conductivity shows an M-shaped curve in the plot of ionic conductivity cr versus x when the simulation temperature is low. Interestingly,the minimum valley, which lies at the middle single-phase area near x=0.5, disappears gradually when the temperature increases to 453K.     

锂离子二次电池用隔膜的制备及其性质

本文采用倒相法制备了锂离子二次电池用的PVDF HFP共聚物型多孔聚合物隔膜 ,该聚合物膜具有良好的机械性能 ,其孔隙率可达 75% ,吸附电解液后增重 4 50 % ,电导率为 10 - 3S/cm ,组装成电池后表现出良好的循环性能和较低的极化率     

锂离子电池纳米材料研究

报道了作者最近在锂离子电池纳米材料方面的研究工作 .包括纳米负极材料 (如Sb ,SnSb ,CuSn及Si) ,纳米正极材料 (如CuS)合成 ,电化学性质 ,以及纳米材料的晶体结构与形貌在充放电过程中的变化等研究 .此外还报道了具有纳米尺度阴离子的锂盐在聚合物电解质中的增塑作用以及纳米硅Raman光谱和光致发光谱受电化学锂掺杂的影响 .最后对纳米材料的本征性质与其电化学性质的关系进行了讨论 ,并对其在锂离子电池中的应用及在基础研究方面的意义给予了评述 .     

锂离子电池中的尺寸效应与表界面问题研究

文章介绍了锂离子电池中的尺寸效应与表界面问题的研究.从热力学与动力学方面讨论了小尺寸材料与体材料性质的区别以及作为储能材料的优缺点.从实际考虑,建议发展动力学稳定的纳米结构电极材料.     

First Principles Study on NaxLi1-xFePO4 As Cathode Material for Rechargeable Lithium Batteries

The electronic structure and ionic dynamic properties of pure and Na doped （Li site） LiFePO4 have been investigated by first-principles calculations. The band gap of the Na doped material is much narrow than that of the undoped one, indicating of better electronic conductive properties. First-principles based molecular dynamic simulations have been performed to examine the migration energy barriers for the Li ion diffusion. The results shown that the energy barriers for Li diffusion decreased a little along the one-dimensional diffusion pathway, indicating that the ionic conductive property is also improved, as compared with the high valance doping （such as CF） cases.     

锂离子动力电池极片的激光切割分析

为适应锂离子动力电池行业发展需求,寻求一种高效高质切片方式,本文研究了多种激光器的切片质量。通过影像测量仪和扫描电镜(SEM)对比发现,100 ns脉宽调Q型1 064 nm光纤激光器切割正极铝箔时毛刺和热影响区(HAZ)约为15μm和60μm,切负极铜箔时HAZ约为200μm; 20 ns脉宽的MOPA光纤激光器切割铝箔毛刺10μm,HAZ约为20μm,切铜箔时HAZ约70μm;脉宽为10 ps的固体激光器切割铝箔毛刺和HAZ分别约为6μm和10μm,切铜箔时实现无熔融重凝区; 20 ns脉宽的355 nm紫外和532 nm的绿光固体激光器切割铝箔HAZ分别为10μm和17μm,切铜箔时HAZ则分别为大于70μm和100μm。实验结果表明:脉宽越窄,重复频率越高,切割的极片质量越好,ps激光器切割的极片精度最高,质量最好,是切割极片最理想激光器。而目前,频率高、脉宽相对窄的MOPA光纤激光器切割速度最高,切割的正极片完全满足工业要求,更适合极片切割的工业推广。