锂离子电池正负极材料研究进展

本文阐述了近年来锂离子电极材料的合成、结构以及性能等方面的发展状况。正极包插嵌锂的层状ＬｉｘＭＯ２和尖晶石型结构的ＬｉｘＭ２Ｏ４的过渡金属氧化物（Ｍ＝Ｃｏ,Ｍｎ,Ｖ）,负极材料包括石墨、焦碳、活性碳、低温热解碳以及金属氧化物等。     

添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究

本文通过磷酸铁锂/碳电池研究了电解液添加剂氟代乙烯碳酸酯（FEC）对电池低温性能的影响. 电池充放电实验证明,FEC添加剂能够在负极表面形成良好的固体电解质界面层（SEI）. 电解液中添加5% FEC后,电池-40 ^oC低温放电容量保持率可以从31.7%提高至43.7%,还提高了电池放电电压平台. 交流阻抗测试表明,FEC的加入能够有效降低电池的界面传荷阻抗（R_ct）. 参比电极测试表明,其主要是降低了碳负极的低温极化.     

含硫添加剂对石墨负极低温性能的研究

锂离子电池的低温性能主要取决于石墨负极,通过添加剂来改善负极的低温性能是研究的焦点之一. 本文比较了3种具有不同含硫官能团的添加剂DTD(ethylene sulfate)、1,3-PS(1,3-propane sultone)和ES(ethylene sulfite)对传统商业化材料人造石墨负极低温性能的影响. DFT（密度泛函理论）计算、扫描伏安法（CV）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学测试结果表明,3种含硫添加剂均可在人造石墨负极表面参与成膜,并对其低温性能产生比较大的影响. 其中,DTD对石墨负极低温性能改善最为明显,1,3-PS对石墨负极的低温性能造成不利影响,而ES则没有明显作用. 电化学交流阻抗（EIS）和X射线光电子能谱（XPS）表明,这3种添加剂的不同作用主要在于其所形成的电极界面膜在电化学阻抗方面存在着明显的差异.     

锂离子电池碳负极材料的研究进展

本文介绍碳负极锂离子电池的研究进展，着重评述碳结构与其电化学性能之间的关系，并提出改进锂离子电池用碳负极材料性能的设想。     

聚合物热裂解碳材料结构对电化学性能的影响

近年来 ,对各种碳材料如天然石墨、焦炭、碳纤维、非石墨碳、裂解碳、掺杂型碳等用于锂离子二次电池的负极已进行了广泛的研究[17].随着碳材料来源和制备方法的不同 ,其形态和结构差异很大 ,这些宏观和微观结构的变化对锂离子电池碳负极的电化学性能有很大影响 .也就是说锂离子在碳负极材料中的嵌入与脱出能力与碳负极的种类 (石墨碳或非石墨碳 )、形态 (如结晶或非结晶碳 )及比表面积、Ｈ/Ｃ原子比率、粒径大小及其分布、聚集态以及微晶尺寸ｄ0 0 2 、Ｌａ、Ｌｃ 等物理参数均有密切关系 .由于碳材料本身结构的复杂性及其形态的多样性 ,目…     

锂离子电池酚醛树脂裂解碳负极材料的研究

应用低温 (<10 0 0℃ )裂解商品热固性酚醛树脂制备锂离子电池的碳负极材料 .热重分析和X射线衍射分析表明该碳材料具有非晶态聚并苯结构 .随着热解温度的提高 ,其结构逐渐规整 ,首次充放电容量下降 .热解碳材料的比容量取决于热解温度 ,并与可贮锂的纳米孔有关 .     

层状碳及层状碳/硫酸铅复合材料的制备与应用

碳酸钾或碳酸钠颗粒作催化剂基底,采用化学气相沉积（CVD）制得类似于石墨烯的层状碳材料,并经原位化学沉积可得层状碳/硫酸铅复合材料. 用X射线衍射（XRD）、热重分析、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析与测试样品. 结果表明,层状碳为无定型碳层,复合材料为无定型碳层与附着其上的细小硫酸铅颗粒的复合. 上述层状碳和复合材料作为负极添加剂应用于铅酸电池中,测试了电池电化学性能. 结果表明,电池大电流放电比容量和循环寿命均明显提高. 通过电化学交流阻抗谱图（EIS）、充放电曲线和负极失效后的SEM照片证实,加入添加剂能够降低反应阻抗、减小极化及有效抑制极板硫酸盐化.     

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。     

室温离子液体电解质与锂离子电池碳负极材料的相容性

室温离子液体电解质与碳负极材料间的相容性是其应用于锂离子电池的关键问题之一.本文总结了室温离子液体电解质体系与碳负极材料相容性的研究现状和微观机制,阐述了不同种类的室温离子液体与碳负极材料相容性的规律和存在的问题以及改善方法.     

磷的掺杂对碳负极材料性能的影响

研究了磷酸的引入对以聚丙烯腈为基体碳负极材料性能的影响．元素分析、ＸＰＳ及ＸＲＤ分析结果表明，磷在碳材料中与碳及氧原子相结合．磷酸的引入在较低的温度（６００℃）下有利于聚丙烯腈－ＣＮ基的环化、脱氢碳化过程，使氮的含量及ｇｒａｐｈｅｎｅ氮的相对含量增加，磷的键合使碳材料的层间距反而增加，因此位于０．９Ｖ以上及以下的可逆容量均随磷酸的加入量的增加而增加，总的可逆容量高达５２４ｍＡｈ／ｇ．而在较高的温度（１０００℃）下，碳化程度变化不大，主要表现为磷原子的掺杂效果，其引入使位于１．０Ｖ左右的可逆容量增加