作者:胡安; 袁鸽; 张宁; 王梦琨; 郭海军; 熊莲; 陈新德 期刊:《新能源进展》 2020年第01期
黏土矿物是一类含水硅酸盐矿物,主要含铝、镁等元素,在我国储量丰富、价格低廉。基于其晶体结构、微观形态和物化特性,黏土矿物可用于制备电池材料,改善电池性能。本文简述了凹凸棒石(坡缕石)、海泡石、蒙脱石等黏土矿物在电池电解质、电极材料中的研究进展,对存在的问题进行了分析,为下一步的研究提出了建议。
作者:王建民; 王晓瑶; 赵蔚; 丛日东; 于威 期刊:《化工设计通讯》 2020年第01期
将柔性碳布用于锂离子电池负极材料,用循环伏安法及交流阻抗研究了电池电极材料的电化学性能,用充放电实验研究了电池的循环性能和倍率性能。结果表明,锂离子电池负极采用柔性碳布,具有高的锂储存容量,第一次放电比容量为157.48mAh/g,并且在随后各次的容量损失很小,电池循环趋于稳定。
在人类探求出的已知金属当中,锂元素的原子量不仅是最小的,而且里面的金属也是最轻的。因为锂元素自身拥有的电极电位以及电化学当量是非常高的,而且锂元素电化学的比能量拥有着相当高的密度,因此,若是将锂元素与一些适当的正极材料进行匹配,就可以得到高能量的电池。自从锂电池被商品化之后,对锂电池负极材料的研究,主要分为以下七种:即锂电池的硅基材料、锂电池的氮化物、锂电池的石墨化碳材料、锂电池的锡基材料、锂电池的新型...
作者:郭丝霖; 康帅; 陆文强 期刊: 2020年第01期
通过化学溶液法一步制备锗/MXene复合材料,在MXene表面均匀负载了锗金属纳米颗粒。采用SEM和TEM对Ge/MXene复合材料进行了微观形貌分析,探索了复合材料的形成过程,结果表明,Ge/MXene复合材料是二维结构形貌,其元素分布均一。用Ge/MXene复合材料制备了电极,并组装成纽扣电池进行充放电性能测试,对电池的比容量、倍率、循环稳定性能进行了系统分析。测试结果表明,Ge含量为50%时的电化学性能最佳,0.2C下第5~100圈的容量稳定在1200 mAh...
作者:郜子明; 董敬余; 陈大勇; 黄守双; 胡张军; 陈志文 期刊:《上海大学学报·自然科学版》 2019年第06期
石墨是锂离子电池商用的负极材料,但其较低的比容量(372.0 m A·h/g)难以满足不断增长的高容量需求.因此,设计和制备高性能负极材料是提升锂离子电池能量密度及性能的关键因素之一.首先以金属有机框架ZIF-8为模板构建出ZIF-8@ZIF-67核壳复合结构,后经简单煅烧处理制备中空ZnCo2O4/ZnO复合纳米材料,并通过XRD, SEM, TEM以及恒流充放电等对其结构、形貌及电化学性能进行研究.结果表明:中空ZnCo2O4/ZnO复合纳米材料作为锂离子电池负极...
作者:刘昊; 李传涛; 董爱国; 郑志远; 张自力 期刊:《物理实验》 2020年第01期
采用直流电泳技术制备了具有多孔结构的纳米硅/石墨烯三维复合材料,并探究了其作为锂离子电池负极的电化学特性.结果表明:通过控制电泳工艺可以获得硅纳米粒子分散较为均匀的三维复合材料.作为锂离子电池负极,在放电电流密度为100mA/g时,该类复合材料的面容量可达到5.5mAh/cm^2.
作者:王春花; 罗启波; 陈亚岚; 白国梁; 刘娜; 卫巍; 董彦杰; 吴根华 期刊:《鲁东大学学报·自然科学版》 2020年第01期
硅基薄膜材料由于具有较高比容量、较好的循环寿命等优势而备受关注.本文采用射频磁控溅射方法在不同功率下制备了锂离子电池Si薄膜负极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了射频溅射功率对硅负极薄膜材料的电化学性能影响.研究结果表明在溅射时间为5 min的条件下,当溅射功率为120 W时,Si薄膜的综合电化学性能是最优的,其首周充电比容...
作者:郑浩; 金佳幸; 程劲松; 赵荣飞; 李琳 期刊:《无机化学学报》 2020年第01期
以石墨烯为基底,CoCl2·2H2O和NH4VO3为原料,采用水热结合热处理方法合成了Co3V2O8/石墨烯复合电极材料;采用XRD、Raman、XPS、SEM、(HR-)TEM和恒电流充放电等对材料进行了结构表征与电化学性能测试。结果表明:Co3V2O8/rGO复合材料表现出优异的放电比容量、优秀的倍率性能和稳定的循环性能(当电流密度为200 mA·g^-1,经过100次循环后,可逆放电比容量为1208 mAh·g^-1);Co3V2O8/rGO电极材料表现出优异的倍率和循环性能可以归因于:独特...
电极中的固体电解质界面膜(solid electrolyte interphase,SEI)由以色列希伯来大学Peled教授在1979年提出1,最初是用来表示金属锂负极在有机电解液中形成的固液界面膜,后来延伸到其他负极材料体系(如石墨负极2、硅负极、锌负极3等)。SEI膜概念的提出和发展在锂金属电池(lithium metal batteries,LMBs)、锂离子电池(lithium ion batteries,LIBs)及其他储能电池体系的研究中都发挥着重要作用。
作者:田孟羽; 季洪祥; 田丰; 起文斌; 金周; 张华; 闫勇; 武怿达; 詹元杰; 俞海龙; 贲留斌; 刘燕燕; 黄学杰 期刊:《储能科学与技术》 2020年第01期
该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2019年10月1日至2019年11月30日上线的锂电池研究论文,共有2731篇,选择其中100篇加以评论。正极材料主要研究了掺杂和表面包覆及界面层改进对层状和尖晶石结构材料的可逆容量、倍率特性循环寿命的影响。硅基负极材料研究侧重于复合材料设计和制备技术,金属锂负极的研究侧重于通过表面覆盖层和电解质的改进来提高其循环性能。固体电解...
作者:张贺贺; 孙旦; 王海燕; 唐有根 期刊:《储能科学与技术》 2020年第01期
钾具有资源丰富、来源广泛,价格低廉的特点;在电化学体系中,钾具有较低的电极电势与较快的离子电导率,因此钾离子电池被认为是未来替代锂离子电池的理想储能体系。然而,由于钾离子的尺寸(1.38Å,1Å=10^-10 m)远大于锂离子(0.76Å),适用于锂离子电池的电极材料在嵌钾后会发生巨大的体积膨胀和结构破坏,难以满足实际应用的需要。近年来,为寻找适宜嵌钾的材料与抑制膨胀的方法,越来越多的电极材料体系被开发出来。本文综述了钾离子电池...
作者:刘源; 张文广; 李慧玉; 郑曦; 邱新平 期刊:《电源技术》 2019年第10期
以商业化的纳米碳酸钙为模板,采用硅化学气相沉积方法制备了具有内联通结构的纳米空心硅材料,通过控制管式炉温区和化学气相沉积时间合成了具有不同壁厚的纳米空心硅样品,随硅层厚度的增加,样品的首次库仑效率有所提高但容量保持率下降。当硅层厚度为10nm时,材料经100次循环后比容量为~980mAh/g,容量保持率为91%;循环后的纳米空心硅材料中空结构及硅壁厚度无明显变化,且材料颗粒表面的SEI膜没明显增厚,表明该材料具有良好的结构稳...
作者:孙小磊; 李玲玲; 鲍亮; 皇甫统帅; 徐刚; 韩高荣 期刊:《材料科学与工程学报》 2019年第05期
以Fe(NO3)3·9H2O为反应前驱体,KOH为矿化剂,乙二醇和水的混合溶剂为反应介质,在三嵌段共聚物P123的辅助作用下,制备了分散性良好的α-Fe2O3六方圆盘状纳米颗粒,进而经氮气氛下热处理后,研究了其作为负极材料在锂离子电池上的应用。结果表明,P123在颗粒表面的吸附,有效抑制了α-Fe2O3六方圆盘状纳米颗粒的聚集,获得了良好的分散性。吸附于颗粒表面的P123经氮气氛热处理后,转化为无定形碳,形成碳膜全包覆的α-Fe2O3六方圆盘纳米颗粒,用...
作者:范慧林; 王宥宏; 虞明香; 张俊婷; 王康康; 刘忆恩; 马琳; 张鹏; 赵嘉; 胡鹏程 期刊:《稀有金属材料与工程》 2019年第09期
研究了一种纳米硅合金锂离子电池负极材料的微观组织和电化学性能。结果表明:该负极颗粒的轮廓基本呈圆形,其内部存在着2个含硅量不同的富铜相,在颗粒表层中两相均为纳米结构。该纳米硅合金负极材料需与石墨负极材料、粘结剂和导电剂按一定比例配合使用,搅拌工艺对其电化学性能也有重要影响。在较理想的情况下,所得负极材料的首效率提高到了90%上下,比容量在100周之后仍高于500 mAh/g。电池制作工艺与石墨负极相似,便于应用。
作者:肖思; 谢旭佳; 谢雍基; 刘斌; 刘丹; 施志聪 期刊:《硅酸盐学报》 2019年第09期
采用高能球磨法制备了纳米硅/石墨烯(Si@G)复合锂离子电池负极材料,并研究了高能球磨时间对Si@G复合材料成分和电化学性能的影响。X射线衍射分析结果表明:球磨40 min后,产物中出现少量电化学惰性的碳化硅。球磨20 min的Si@G复合材料具有最高的首次放电比容量(3 418 mA?h/g)和首次Coulomb效率(89%),但其充放电循环稳定性较差,放电比容量在33次充放电后即衰减为首次的80%。而球磨40 min的Si@G复合材料,充放电84次后,其容量保持率仍为...
作者:李春晓; 丘德立; 陈东; 刘汗青; 李学良 期刊:《现代化工》 2019年第12期
以三氧化钼、二水合草酸为原料,通过简单的溶剂热法制备了MoO3-x锂离子电池负极材料。采用XRD、TG、SEM、HR-TEM等方法对MoO3-x样品的化学组成、结构与形貌进行了表征,并对MoO3-x进行电化学性能测试。结果表明,该材料呈现花状结构,形貌均一,具有氧缺陷结构。MoO3-x作为负极材料应用于锂离子电池时展示出极好的电化学性能:在电流密度为2 A/g的条件下,该材料的首圈充/放电比容量分别达到978.6 mAh/g和1760 mAh/g。具有良好的循环稳定...
黑龙江省石墨产业无论从产值、产量、出口量都在我国占有半壁江山。在负极材料原料的供应商里,黑龙江石墨具有明显优势,特别是鹤岗萝北的石墨资源最为富有,七台河宝泰隆新材料股份有限公司有高品质的石墨烯产品。而鸡西综合性石墨产业发展较早,柳毛石墨矿生产的大鱗片石墨在石墨领域有很大影响力。
作者:凡启光; 庄建国 期刊:《棉纺织技术》 2019年第12期
探讨一种用于高性能锂离子电池负极材料的制备及性能。通过配制乙酰丙酮铁的聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PAN/PMMA)混合溶液用作前驱液,利用静电纺丝技术制备多孔碳/四氧化三铁纳米纤维。结果表明:多孔碳/四氧化三铁纳米纤维呈现多孔的结构和凹凸不平的形貌,Fe 3O 4纳米粒子均匀地镶嵌在碳基质中;在电流密度为100 mA/g时,多孔碳/四氧化三铁材料电极首次放电比容量高达1380 mAh/g,经过100次循环后,稳定比容量为641 mAh/g;这种电极材...
作者:张彬彬; 李雨竹; 杨成; 邓昭 期刊:《科学通报》 2019年第32期
基于锂离子电池在循环过程中产生的体积效应严重影响整个电池的循环稳定性的问题,本研究设计了一种利用聚吡咯包覆金属有机框架的简单方法,来合成蛋黄壳结构的碳包覆氧化锰材料,并用于锂离子电池的负极材料.所制备的碳包覆氧化锰纳米颗粒在锂离子电池充放电过程中表现出良好的比容量,在0.1,0.5和2Ag^-1的电流密度下分别表现出723,651,374 mAh g^-1的比容量.在具有优异的倍率性能的同时,该材料还具有优异的稳定性.在上述3个电流密度...
西格里集团日前宣布,其在华的西格里特种石墨(上海)有限公司已成功开发出可用于新能源领域的碳石墨产品.包括为多晶硅生产提供石墨热场和保温材料等,为锂离子电池提供高品质、性能稳定的负极材料及为钒电池提供高纯度石墨毡和隔膜等。