锂离子电池用聚合物固体电解质的新进展

综述了锂离子电池用聚合物固体电解质方面的进展。     

锂离子电池电极界面特性研究方法

电极界面特性是影响锂离子电池充放电循环容量与稳定性的重要因素.本文总结了目前对电极界面特性进行研究的方法,主要包括传统的电化学方法、显微方法、谱学方法、电化学石英微晶天平等,重点论述了上述研究方法的原理、优缺点和在研究电极界面特性中的应用,以及这些方法相结合所取得的一些研究进展,并指出在今后的工作中,无论是对新材料的研...     

锂离子塑性晶体常温固体电解质

固体塑性晶体是制备常温固体锂离子导电电解质的优良材料,其常温离子导电率可达到10^-3S cm^-1的实用水平。本文综述了塑性晶体材料作为锂离子常温固体电解质的最新研究进展。     

电解质对锂离子电池正极材料界面特性的影响

研究L iPF6、L iC lO4和L iBF43种电解质对L iCoO2材料界面特性的影响.结果表明:化成后的L iCoO2表面存在固态电解质膜(SEI膜);在不同成分的电解液中,L iCoO2表面SEI膜的形成电位、形貌特征以及材料的可逆容量、平均放电电压和电化学反应阻抗不同.     

锂离子电池有机电解液材料研究进展

综述了锂离子电池有机电解液材料的研究现状。锂离子电池有机电解液主要由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂三个部分组成,新型电解质锂盐的研究开发可分为三个方面：（1）LiTFSI及其类似物;（2）络合硼酸锂化合物;（3）络合磷酸锂化合物。有机溶剂的研究工作主要集中在新型有机溶剂的开发上。最重要的添加剂主要有三类：（1）主要用以改善碳负极SEI膜性能的添加剂;（2）过充电保护添加剂;（3）配体添加剂。     

锂离子电池电极材料固体核磁共振研究进展

对于研究材料的结构变化和考察原子所处的化学环境，固体核磁共振技术是一种有效的手段。通过⁶Li和⁷Li核磁共振谱的变化，可以清楚地了解锂离子电池电极材料中Li与邻近金属或碳原子的配位情况及在充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中材料的结构变化，对于研究电极材料的电化学性能有重要的意义。本文综述了固体NMR技术在研究锂离子电池电极材料的结构及嵌锂机理方面的一些进展。     

利用湿法反应制备的LiV3O8的锂离子扩散特性

利用V2O5•nH2O湿凝胶和Li2CO3作原料,通过溶液反应和低温焙烧的方法合成了用于锂离子电池正极的LiV3O8.对其前驱体和产品分别进行DTA-TG、XRD表征.LiV3O8用作锂离子电池正极的电化学性能利用恒电流充放电测试进行研究.实验表明活性材料LiV3O8具有较高的充放容量和良好的循环性能.LiV3O8电极的锂离子化学扩散系数由恒电位间歇滴定技术(PITT)来确定，其值依据Li1＋xV3O8中x值的不同在10－8～10－10 cm2•s－1的变化范围内.获得的锂离子的扩散活化能为：Ea=25～42 kJ•mol－1(x=0.18～2.5).认为锂离子扩散的最大活化能是由锂离子在Li4V3O8相中的扩散决定的.     

用于锂离子电池的聚合物电解质

本文主要依据最近5年来的相关文献，综述了锂离子电池用的聚合物电解质的研究进展。     

锂离子电池电解液功能性添加剂设计及应用

为提高锂离子电池的电化学性能,开发适合不同电解液的功能性添加剂是重要手段之一。功能性添加剂可以在不增加电池成本的情况下,显著改变电池的电化学性能,如改善循环性能,提高可逆容量和电解液电导率。本文分别从溶剂和添加剂两方面进行系统分析,介绍了锂离子电池电解液功能性添加剂的现状与进展,并提出面临的问题。本文以功能性添加剂的不同官能团为出发点,分析其作用机理,并分类探讨了阻燃添加剂、高电压添加剂等的优缺点、应用和前景。最后对锂离子电池电解液的溶剂及其添加剂的发展进行了展望。     

锂离子电池电解液的研究进展(英文)

综述现今锂离子电池电解液的研究进展 .评估了电解液中锂盐、溶剂、填加剂以及杂质等对电解液的电导、固体电解质相界面 (SEI)的形成、电池循环寿命等的影响     

锂离子在石墨负极材料中扩散系数的测定

锂离子电池是以各种碳材料为负极而起来的一 种新型电池,成功地解决了以 为负极瓣锂可充电电池的安全性问题,已经应用于锂离子电池的负极材料有石墨和石油焦炭,正在研究的负极材料有热解碳,石墨化碳纤维,硼炭或硼炭氮化合物以及锡基氧化物等[1],石墨的比容量要比石油焦炭的比容量高一倍左右,其理论比容量372mA.h.g^-1,但锂离子在石墨材料中的扩散系数比较低,限制了以其为负极材料的电池的大电流充放电能力,锂离子在电极材料中的扩散系数可以用多种电化学方法测量得到,主要有：电位间歇滴定方法（PITT）（Potentiostatic Intermittent Titratiobn Technique)^[2,3,4,6],恒电流间歇滴定法（GITT）（Galvanostatic Intermittent Titration Technology)^[6],电流脉冲松弛法（CPR）（Current Pulse Relaxation Method)^[3,6]和交流阻抗法（A－C Technology)^[4,5,6],GITT,CPR,A-C等方法测定锂离子扩散系数时,由于相变发生处dE/dy值不容易准确得到（相变时,dE/dy→0）,此时测得的扩散系数误差比较大,PITT方法测定锂离子扩展系统,不存在这个问题,能比较准确地测定整个嵌入组成范围内的锂离子扩散系数。     

塑料化薄膜锂离子电池的制造技术

通过比较不同聚合物骨架材料与增塑剂所制备的聚合物膜的性能 ,优选出合适的基质骨架材料和增塑剂 .在此基础上 ,探索了塑料化聚合物薄膜电极的工业化制造方法 ,优化了聚合物电解质隔膜与正负极极片的配比 ,探讨塑料化薄膜电极的复合方式 ,并对所制备的塑料化薄膜锂离子电池电性能进行了考察 ,结果表明 :薄膜塑料锂离子电池具备与液态锂离子电池相近的电化学性能 .     

Studies on the Anode/Electrolyte Interfacein Lithium Ion Batteries

Summary.  Rechargeable lithium ion cells operate at voltages of 3.5–4.5 V, which is far beyond the thermodynamic stability window of the battery electrolyte. Strong electrolyte reduction and anode corrosion has to be anticipated, leading to irreversible loss of electroactive material and electrolyte and thus strongly deteriorating cell performance. To minimize these reactions, anode and electrolyte components have to be combined that induce the electrolyte reduction products to form an effectively protecting film at the anode/electrolyte interface, which hinders further electrolyte decomposition reactions, but acts as membrane for the lithium cations, i.e. behaving as a solid electrolyte interphase (SEI). This paper focuses on important aspects of the SEI. By using key examples, the effects of film forming electrolyte additives and the change of the active anode material from carbons to lithium storage alloys are highlighted. Received May 30, 2000. Accepted June 14, 2000     

锂离子固相扩散控制下的材料放电过程

从理论上分析了在锂离子相扩散控制条件下,电极材料的恒流放电过程,数值计算的结果表明,Q值（放电时率和扩散时间常数之比）对材料的放电容量有非常重要的影响,模拟了LiMn2O4正极材料和石墨负极材料的恒流放电曲线,分析了颗粒粒径对这两种材料放电容量的影响。     

Diffusion Kinetics Study of Lithium Ion in the Graphdiyne Based Electrode

Herein,we report a comparative investigation of the electrochemical lithium diffusion within graphidyne(GDY)based electrodes.The transfer kinetic behaviors of lithium ions during the insertion/extraction process are analyzed through different methods including the galvanostatic intermittent titration technique(GITT)and the electrochemical impedance spectroscopy(EIS).GDY with the morphology of nanosheets(GDY NS)shows lithium diffusion coefficients in the orders range of 10-12-10-13 cm2/s through the GITT method.Meanwhile,EIS indicates quite a lower value of lithium diffusion coefficients between 10-13 and 10-15 cm2/s,which indicates that the analysis technique has an influence on the evaluation of GDY-based electrodes.In addition,under the same measurement condition of GITT,GDY nanoparticles(GDY NP)exhibit a lower value of Li+diffusion coefficient(10-14-10-16 cm2/s)during the charge-discharge process compared to those of GDY NS,which can be ascribed to the wide distributing range of particle size in GDY NP based electrodes.The analysis results in this work reveal that the aggregating forms of GDY electrode material have an important effect on the diffusion process of lithium ions,which provides a pathway to optimize the performance of GDY-based energy storage devices.     

新型成膜电解液添加剂亚硫酸丁烯酯的电化学行为

合成制备了一种新的环状亚硫酸酯类有机溶剂——亚硫酸丁烯酯(BS). 量子化学计算结果表明, 亚硫酸丁烯酯有机溶剂分子的总能、LUMO值比碳酸丙烯酯有机溶剂的低, 具有较强的得电子能力, 不易被氧化. 其作为添加剂与碳酸丙烯酯(PC)混合应用于锂离子电池中, 可有效地抑制PC在石墨电极中的共插入, 能显著改善循环性能.     

锂离子电池用Cr2O3/TiO2复合材料的电化学性能

采用高温固相反应法合成了Cr₂O₃/TiO₂复合材料, 运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等对其结构、形貌和电化学性能进行了表征. 研究结果表明: TiO₂掺杂能够显著改善Cr₂O₃的充放电循环性能, Cr₂O₃/TiO₂复合材料在充放电循环22周后仍有454 mAh·g^-1的可逆循环容量, 容量保持率达到了73.6%, 主要归因于TiO₂掺杂能够显著提高Cr₂O₃的电导率. Cr₂O₃/TiO₂复合材料首次放电过程中由于电极体积膨胀导致的固体电解质相界面(SEI)膜迅速增厚和活性材料电导率的降低可能是其首次充放电过程中存在较大不可逆容量和循环容量衰减的重要原因.     

锂离子电池纳米电极材料研究

采用ＸＲＤ，ＴＥＭ方法对纳米相电极材料的结构，形貌进行表征，并用循环伏安法，恒流充放电法对电极材料的嵌锂电化学行为进行研究。结果表明，由于纳米材料的微结构特性使萁 具有优越的嵌锂特性；１）锂离子嵌入电极材料内部的深度小，过程短，具 较大的比表面，有利于采用较大的电流对该电池进行充放电；２）具有较大的嵌锂空间位置，有利于增加电极的锂嵌容量。     

聚烯烃锂离子电池隔膜的研究进展

随着信息技术时代的发展,锂离子电池被广泛应用,电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分越发引起大家的重视。聚烯烃锂离子电池隔膜由于其优异的机械性能和化学稳定性,以及相对廉价的特点,在锂离子电池发展初期就被研发应用,已成为锂离子电池隔膜的主流。本文综述了聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法,主要介绍了干法和湿法,及相关的产品。重点阐述了聚烯烃锂离子电池隔膜的性能需求和改性方法,主要包括隔膜的孔隙率、隔膜对电解液的亲和性以及热稳定性等方面。