电解液对水系可充电池MnO2正极电化学性能的影响

研究了水系电解液中Li⁺、Zn²⁺和Mn²⁺阳离子对具有不同晶型结构和形貌的MnO₂正极电化学性能的影响,探讨其储能机理。结果表明,在不含Mn(II)离子的水溶液中,MnO₂电极所表现的电化学性能趋同,容量低,衰减快。含有Zn²⁺离子的水溶液中,MnO₂电极因二价锌离子的嵌入-脱出,容量明显提升,但衰减严重。当溶液中同时含有Zn²⁺、Mn²⁺离子时,基于Mn²⁺和Zn²⁺离子之间的协同作用和Mn²⁺离子氧化/还原反应过程的作用,有效抑制MnO₂颗粒的聚集和结构塌陷,削弱碱式硫酸锌杂质不利的影响,保持了锌离子在MnO₂电极中嵌入-脱出的高容量特性(200 mAh·g^-1,电流密度：100 mA·g^-1),及良好的循环稳定性。     

钠离子电池钴酸钠正极材料研究进展

钠离子电池凭借分布广泛和低成本的钠资源在大规模电化学能量存储领域受到广泛关注. 层状过渡金属氧化物作为一种重要的钠离子电池正极材料, 具有比容量高、电化学可逆性相对较好和化学组成丰富且可调的特征, 得到广泛关注. 其中钴酸钠是一种典型层状过渡金属氧化物, 自20世纪80年代就得到大量研究. 由于钴酸钠含有丰富的电化学信息, 基于其充放电过程进行的机理研究对理解钠离子电池层状氧化物体系具有重要意义. 因此在介绍钴酸钠的常见结构类型与合成相图的基础上, 本文着重综述了不同结构钴酸钠在充放电过程中结构变化和电荷补偿机理的研究进展, 同时讨论了上述机制对电化学性能的影响. 本综述旨在为深入研究并建立层状过渡金属氧化物正极材料电化学过程中的构效关系提供支持.     

铁铁基普鲁士蓝钠离子电池正极材料的共沉淀反应控制

铁铁基普鲁士蓝(NaFeHCF)是一种较为理想的钠离子电池(SIBs)正极材料.但是,如何有效控制合成反应参数来提升NaFeHCF电极材料的循环稳定性仍然是当前需要解决的问题.采用简单的共沉淀法,探索了合成过程中配位剂添加与否和反应温度(0～80℃)的变化对NaFeHCF沉淀产物的形貌结构和电化学性能的协同影响.结果 ...     

Li3V2(PO4)3的溶胶-凝胶法合成及其性能研究

以LiOH·H₂O、NH₄VO₃、H₃PO₄和柠檬酸等为原料采用溶胶-凝胶法合成了锂离子二次电池正极材料磷酸钒锂(Li₃V₂(PO₄)₃)。考察了煅烧温度和配位剂种类等条件对产物组成及电化学性能的影响。研究了优化条件下制得样品的循环伏安、充放电性能和循环性能。0.1 C条件下,样品首次放电比容量达129.81 mAh·g^-1，经过100次循环后容量几乎没有衰减，仍保持在128 mAh·g^-1。X射线衍射研究表明合成单一Li₃V₂(PO₄)₃晶体所需温度比固相法低；并考察了循环20次后材料充电到各个单相的晶体结构，通过X射线衍射和最小二乘法计算给出了其晶胞参数变化过程，证实了循环嵌Li过程中晶体结构能够得到重现。     

AlF3包覆天然石墨负极材料的制备及其电化学性能

以天然石墨为原料,通过机械高速分散设备将天然石墨和Al F3在液相介质中充分混合,混合液喷雾干燥后获得颗粒形态均匀分散的Al F3包覆天然石墨(NG)复合负极材料(AF/NG)。一方面Al F3包覆层有助于在天然石墨表面形成稳定的SEI膜,提升材料的循环稳定性;另一方面Al F3的引入改善了锂离子在天然石墨内外的迁移与扩散,提升复合材料的倍率性能,0.5C倍率下放电比容量达到278 m Ah·g-1,同等倍率下比未包覆Al F3样品提高了78 m Ah·g-1。合成工艺简单易管控,适合规模化商业生产。     

Investigation on Concentrated Ⅴ（Ⅳ）/Ⅴ（Ⅴ） Redox Reaction by Rotating Disc Voltammetry

The kinetic characteristics of the concentrated Ⅴ（Ⅳ）/Ⅴ（Ⅴ） couple have been studied at a glassy carbon electrode in sulfuric acid using rotating-disc electrode and cyclic voltammetry. The kinetics of the Ⅴ（Ⅳ）/Ⅴ（Ⅴ） redox couple reaction was found to be electrochemically quasi-reversible with the slower kinetics for the Ⅴ（Ⅴ） reduction than that for the Ⅴ（Ⅳ） oxidation. And, dependence of diffusion coefficients and kinetic parameters of Ⅴ（Ⅳ） species on the Ⅴ（Ⅳ） and H2SO4 concentration was investigated. It is shown that the concentration of active species Ⅴ（Ⅳ） should be over 1 mol·L^-1 for the redox flow battery application. Further, with increasing the Ⅴ（Ⅳ） and H2SO4 concentration, the diffusion coefficients of Ⅴ（Ⅳ） were gradually reduced whereas its kinetics was improved considerably, especially in the case of Ⅴ（Ⅳ） and H2SO4 up to 2 and 4 mol·L^-1.     

锂离子二次电池正极材料LiAlyCo0.2Ni0.8-yO2的合成及其电化学性能研究

用固相反应法合成了锂离子二次电池正极材料LiAl_yCo_0.2Ni_0.8-yO₂(y=0,0.001,0.005,0.01,0.03),采用XRD、SEM、ICP-AES、差分计时电位法和充放电循环等对合成的材料的物理化学性质以及电化学性能进行了测试分析。结果表明所合成的产物均为α-NaFeO₂型的层状结构,产物无杂质相,产物的表面形貌规则,颗粒大小均匀。实验结果证明经过Al掺杂后的材料的放电电压平台有所提高,容量也有所上升。并且随着Al含量的增加,材料在电化学充放电过程的结构稳定性在上升,因此电化学稳定性得到了提高。实验结果还表明低含量Al元素的掺杂既提高了LiNi_0.8Co_0.2O₂的放电容量,又提高了其循环可逆性,使材料的容量保持率显著提高。     

溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiV3O8

锂钒氧化物;扩散系数;溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiV3O8     

硅氧烷基聚合物电解质*

聚合物锂离子电池的核心技术是研制高离子传导率、适宜机械性能以及化学和电化学性能稳定的聚合物电解质材料。在众多寻求高性能聚合物电解质的研究工作中,由于硅氧烷基聚合物电解质具有灵活多样的分子结构设计、易于合成实施、优异的电化学性能和室温电导率等特点,一直是人们关注的热点领域。本文综述了近年来新型硅氧烷基聚合物电解质的设计与合成的研究工作,重点介绍了采用聚硅氧烷嵌段、接枝聚合物通过共混、互穿网络结构、交联网络结构以及无机-有机复合等方法开展的相关聚合物电解质的研究工作。同时也介绍了聚硅氧烷电解质的研究方法和基于聚硅氧烷电解质的应用研究进展。     

聚乙烯复合导电塑料性能

复合导电塑料;聚乙烯;集流体;钒电池;体积电阻率