氢氧燃料电池实验的装置改进与实验条件优化

对氢氧燃料电池的实验装置进行简易化改进,确定电池性能指标、影响因素,设计正交实验方案,探讨正负极碳棒淬火的次数、电解时长、硫酸钠电解液浓度等4个因素对性能指标的影响,获得主要影响因素和最优实验条件。     

固态电池的制备及表征技术

固态电池由正负极材料和固态电解质组成,离子电导率、界面阻抗和锂负极稳定性是固态电池的三大核心问题.了解固态电池的运行机理是成功制备固态电池的前提条件,而先进的表征技术有助于我们分析观察它的失效机制.本文综述了固态电池在制备技术和表征技术方面的进展,以期给行业带来一些思考,助力固态电池的产业化.但是,由于固态电池不同于传...     

全钒液流单电池充放电行为及特性研究

建立具有外置双饱和甘汞参比电极及双液流电池的实验装置系统.使用该装置可在同一时刻同时测定小型液流单电池充放电时的电池电压、电池正负极电位及正负极开路电位,进而计算充放电过程电池的欧姆内阻降(iR)及其正负极过电位.以石墨毡为电极、Nafion 117作隔膜的全钒液流单电池,在60 mA.cm-2电流密度下,每一充放电循环的平均iR降约占总电压损耗的74%,表明该电池的电压效率受制于电池的欧姆内阻.充放电曲线显示,电池放电终点之所以出现主要是由于电池负极电位在放电末期的快速上升而引起的.本文设计的全钒单电池于60 mA.cm-2下工作时,其电压及能量效率分别达89%和85%,表明该电池结构合理,且石墨毡是钒电池合适的电极材料.     

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 .     

锂离子电容电池关键电极材料

锂离子电容电池兼具锂离子电池和超级电容器的优势,凭借高能量密度、高功率密度、长循环寿命和快速充放电等优势成为具有前景的新型储能系统。然而,电池型电极和电容型电极之间的动力学不平衡、能量密度不太理想和循环稳定性较差等关键问题仍然存在,若要有效解决该问题需要在该领域开发出新型正负极电极材料。因此,本文详细介绍了锂离子电容电池正负极材料(例如金属氧化物、碳材料、硫化物等)的研究进展以及技术路线,并针对目前存在的问题进行了分析,同时对电极材料未来的研究方向进行了展望,以及对其他化学电源的研究提供了新思路和手段。     

关于电极名称的问题

看了化学通报1957年11月号39—40页的两篇文章。我有点不成熟的意见,不妨也提出来供大家参考。许多教本和参考书,对于电池中正极、负极,和阳极、阴极等名称,常常混在一起应用,每易发生混淆,如果教师在讲电池时,不把正负极和阴阳极的定义交代清楚,学生常常误以为负极就是阴极,正极便是阳极。吴征铠同志主张在原电池中只用正负极,在电解池中则用阴阳极,以免发生混淆,这当然有好的一面;但另一方面,学生常常发生这样的疑问:原电池中为什么不用阴极和阳极的名称?它的两极不是也分别在进行氧化还原反应吗?为什么原电池中负极是阳极。正极是     

浓差电池中几个问题的讨论

概括浓差电池正负极的判断方法和有液接电势存在时浓差电池电动势的求法,分析了液接电势的存在对浓差电池电动势大小的影响。     

新型高效绿色能源:锂离子电池

锂离子电池又称"摇椅电池",是一种新型高效绿色二次电池,其原理为电池中锂离子在正负极间来回脱出和嵌入,这与普通二次电池不同.其基本构成材料为正极材料、负极材料、电解质及隔膜,各种材料的性能直接影响锂离子电池的性能.     

在充放电循环过程中Ni/MH电池正负极的结构和性能变化

本文对在连续进行充放电循环过程中Ni/MH电池的放电容量、中值电压与循环周期的关系以及电池正负极结构和性能的变化进行了研究。结果表明：电池在循环过程中正极活性物质基本构型未变化，而负极储氢合金表面逐渐生成了La(OH)₃、Al(OH)₃、LiMnO₂，正负极活性物质随循环次数的增加不断发生粉化，这些都是导致Ni/MH电池放电性能下降的主要因素。     

全钒液流电池铂氢微型参比电极体系的构筑与性能

铂丝电极表面上电沉积一层金属钯,用阴离子交换隔膜材料封装,制得铂氢微型参比电极,工艺简单、稳定性高. 将该微型参比电极应用于全钒储能电池性能研究,可内置于电池多孔电极内部,监测电池正负极充放电性能. 结果显示,电池容量衰减主要归因于电解液中的活性物质V(IV)的逐渐减少及V(V)的积累导致正负极活性物质不平衡.     

电解解离氢键层层组装薄膜

利用电解解离的方法研究层层组装氢键复合薄膜聚(2-乙基-2噁唑啉)/聚丙烯酸(PEOX/PAA)的解离行为,将制备在导电氧化铟锡玻璃(ITO)上的薄膜放置于电解池的正极进行解离,得到均匀平坦而非粗糙的薄膜。通过衰减全反射(ATR)和循环伏安法(CV)的分析说明,引起氢键薄膜解离的是正极附近形成的pH梯度区间,该区间靠近电极呈酸性、远离电极呈碱性。此外,对比薄膜在电解池正负极的解离行为,进一步证明正负极附近形成的不同pH梯度区间将导致薄膜解离形貌和厚度差异的产生。电解液的pH以及电解电压均影响氢键薄膜在正极的解离行为,通过分析提出了一个较为适宜的电解解离条件。     

面向高性能锂-硫二次电池应用的非对称电极-电解质界面（英文）

锂-硫电池具有高的理论电芯比能量和低成本,是极具应用前景的下一代电化学储能技术,已被广泛研究。实用化锂-硫电池技术目前面临的挑战主要包括正极侧电活性硫物种在充放电过程中的不可逆损失,负极侧枝晶形核生长,以及因活性硫迁移至负极而导致的界面副反应,上述问题会导致电池工况条件下性能迅速衰退,引发电池失效和安全问题。本工作中,我们提出通过设计非对称的电极-电解质界面稳定锂-硫电池正负极电化学,协同促进电极/电解质体相和界面电荷输运,从而延长电池循环寿命,显著提升电化学性能。本文所讨论的策略有望指导电池界面理性设计,助力实现高性能的锂-硫电池。     

一体式可再生燃料电池

一体式可再生燃料电池是可再生燃料电池中最先进的一种,它是在同一组件上既可以实现燃料电池功能又可以实现水电解功能的储能和供电系统,具有能量密度高、使用寿命长、使用中无自放电且无放电深度及电池容量的限制等优点,是极有希望在空间、军事及可移动电源领域替代传统二次电池的储能系统。本文介绍了一体式可再生燃料电池的研究进展,并提出了目前亟待解决的问题。     

钠离子电池低温电解质的研究进展与挑战

钠离子电池因资源丰富、成本低廉、安全性高及环境友好等优势,在低速电动汽车、大型储能系统等领域备受关注。电解质作为电池的重要组成部分之一,承担着在正负极间传输离子的作用,对电池的循环寿命、倍率、安全性及自放电等性能具有重要影响。然而,在低温环境下,由于离子电导率下降、电解质与正负极兼容性变差、去溶剂化能升高、电极/电解质界面性质变差等问题,使得钠离子电池难以发挥理想的性能。本文总结了近年来对低温电解质的钠离子溶剂化结构及电极/电解质界面的新认识,并对基于氢键网络破坏、弱溶剂化、快速反应动力学及阴离子干预的低温电解质设计策略进行了系统分析。最后,提出深入理解电解质的钠离子溶剂化结构、电极/电解质界面性质与电解质低温性能之间的关系是未来从电解质角度提升钠离子电池低温性能的关键。     

钠离子电池关键材料研究及应用进展

钠离子资源丰富,分布广泛,价格低廉,因而钠离子电池被认为是下一代大规模储能技术的理想选择之一. 然而,钠离子较大的半径和质量不利于它与电极材料的可逆反应. 开发能够快速、稳定储钠的基质材料是提升钠离子电池性能的关键之一. 此外,如何合理地优化电解质,匹配正负极材料,以实现高性能、高安全、低成本钠离子全电池的构建,切实将其推向市场,也是亟待解决的问题. 本文综述了国内外钠离子电池关键材料（包括正极材料、负极材料和电解质）的研究进展,介绍了一些具有代表性的钠离子全电池实例. 对钠离子电池的基础研究和实际应用具有一定参考价值和借鉴意义.     

结构可控的炭基材料在锂离子电池中的应用

为了满足人们对高性能锂离子电池的需求,对电极材料进行结构设计和表面改性非常重要。基于炭材料独特的优势,通过使用炭材料或是制备炭基复合物能够极大地提高锂离子电池的电化学性能。基于本实验室的研究基础,本文总结了炭基材料在锂离子电池应用领域所发挥的重要作用,综述了炭材料和炭基复合材料作为锂离子电极材料的研究进展,着重阐述了通过引入炭材料和控制材料结构来提高电池电化学性能。在炭负极材料方面,主要概述了新型炭负极材料(碳纳米管、石墨烯和无定形炭)的各种形貌结构对电 化学性能的影响及各自的优缺点。在含炭复合电极材料方面,详细介绍了正负极复合材料的制备方法、结构设计、形貌控制及复合物中炭对于提高正负极活性材料的导电性和结构稳定性所发挥的积极作用。最后,对于炭基材料在锂离子电池领域需要解决的问题进行了探讨,以期提高锂离子电池的应用性能。     

电位滴定法测定钒电池电解液中不同价态的钒

正随着太阳能、风能、潮汐能等可再生能源发电技术的日益成熟,与其配套的大规模储能系统的研发受到了人们的广泛重视。文献[1-2]中提出全钒氧化还原液流电池(简称钒电池)概念后,钒电池因具有电池效率高、使用寿命长、可深度充放电、易于维护和环境友好等优点,被认为是一种最具实用化前景的大规模储能蓄电系统。由于钒电池的正负极活     

静电纺丝技术在新能源电池中应用的研究进展

简要介绍了五种新能源电池和静电纺丝技术,综述了静电纺丝技术用于锂电池的正负极材料和燃料电池电极材料的现状,以及应用静电纺丝技术制备电极隔膜材料。静电纺丝制备纳米纤维具有直径小、比表面积大、孔隙率高等特点,用于正负电极和隔膜材料将大大提高电池的比容量、充放电速率和充放电电流,从而提高电池的蓄电能力、循环性能、离子导电性、力学稳定性和化学稳定性。最后总结了静电纺丝技术产业化需要解决的问题,并展望了在新能源电池中的进一步应用。     

炭材料作为贮锂负极的研究

近两年来,有报道采用炭负极与正极嵌入化合物组成的锂离子电池。这类电源的特点是正负极均采用嵌入化合物,电池充放电过程分别为锂离子在两极间嵌入脱出,以贮存释放电量。由于锂离子电池没有金属锂,电池的循环性能和安全性能大为改善。 适合于作锂离子电池负极的炭材料应具有贮锂容量大,可逆性好及自放电低等特点。由于炭的结构和性质随原料来源及制备方法不同,表现在嵌锂行为上差别显著。在比较多种国产     

有机磷酸酯阻燃电解液的研究进展

随着锂离子电池的市场拓展,安全性问题已成为电动汽车、大规模储能等应用领域关注的首要问题. 目前商品化的锂离子电池普遍采用低沸点碳酸酯类电解液,其易燃性成为电池不安全性的主要隐患. 为了提高锂离子电池的本征安全性,阻燃或不燃性电解液成为近年来研究的热点,其中以磷酸酯为溶剂的阻燃型或不燃型电解液受到广泛关注. 本文主要介绍磷酸酯阻燃和不燃电解液的研究状况,分析了这类电解液与锂离子电池正负极的兼容性问题,讨论了改善磷酸酯电解液电化学兼容性的途径,提出了发展高效、安全、稳定的不燃电解液的一些思路.