作者:王一宣; 李泽滔 期刊:《汽车技术》 2020年第02期
为提高电动汽车锂离子电池剩余循环寿命预测的准确性,提出了一种基于改进支持向量回归机的预测算法,利用免疫完全学习型粒子群优化算法对支持向量回归机的惩罚系数和超参数进行优化,增强其预测能力,基于NASA PCoE研究中心提供的锂电池测量数据,与完全学习型粒子群优化的支持向量回归机预测算法进行对比分析,仿真结果显示,本文提出的算法预测相对误差低于6%,容量预测平均相对误差低于0.4%,具有更好的预测性能。
作者:王洁; 崔孝玲; 赵冬妮; 杨莉; 李世友 期刊:《现代化工》 2020年第01期
为了构建适配于层状富锂锰基正极材料的电解液体系,总结了适配于富锂锰基正极材料的含不同官能团添加剂的电解液体系,并分析了作用机理,展望了匹配于该正极材料电解液的未来研究方向与应用前景。
作者:丘德立; 陈东; 郑宝成 期刊:《现代化工》 2020年第02期
为了解决硅纳米材料在锂化过程中存在的体积膨胀(300%)和硅材料本身导电性不强的问题,通过在硅材料外部包覆一层有序含氮多孔碳(PNC)使其具有许多孔隙,为硅纳米颗粒的体积变化提供很大的壳体空间,有效地缓冲了硅的体积膨胀问题,从而可以维持电极的物理结构并保护电极。此外,包覆在硅材料表面的有序含氮多孔碳能够有效地解决硅导电性不强的问题,有序的碳层有利于锂离子的嵌入与脱出。Si@PNC(PNC包覆硅)硅碳复合材料在电流密度为1 A/...
作者:王超; 程亮; 鲍俊杰; 黄毅萍; 许戈文; 熊潜生 期刊:《精细化工》 2019年第12期
以聚碳酸酯二元醇(PCDL)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)和荧光小分子二元醇N,N-二羟乙基苯胺-β-三联吡啶(TPPDA)为扩链剂,制备了一种热塑性荧光聚氨酯,其与双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)共混制备了荧光聚氨酯电解质(FPU)。采用傅里叶变换红外光谱仪、荧光光谱仪、拉伸测试仪、同步热分析仪、电化学工作站和电池测试仪对制备的电解质进行了结构、光学性能、力学性能、热稳定性能和电化学性能的测试与分析。结...
2019年诺贝尔化学奖授予了John B.Goodenough、M.Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位对锂离子电池的发展做出了重要贡献的科学家.钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用.本文回顾了John B.Goodenough教授发现钴酸锂的历史,对钴酸锂的进一步发展及应用进行了梳理,同时对他发现另两种正极材料锰酸锂和磷酸铁锂进行了阐述.
作者:刘显茜; 邹涛; 李栋栋; 侯宏英; 兰建; 代志鹏; 余成义 期刊:《人工晶体学报》 2020年第01期
以废隔膜为前体,通过一步热解碳化制备碳负极材料,考察了温度和时间对碳化产物的影响,并研究了碳负极材料的电化学储锂性能。结果表明,废隔膜的最佳碳化温度为420℃,碳化时间为120 min;用作锂离子电池负极材料时,在50 m A/g低电流密度充/放电时的可逆放电比容量高达543.8 m Ah/g;即使在高电流密度2000 m A/g循环1000圈后,可逆放电比容量仍可稳定在125.0 m Ah/g左右,表现了良好的电化学储锂性能。该研究结果不仅有助于缓解废旧隔膜...
作者:吴祎; 王友仁 期刊:《计算机与现代化》 2020年第02期
锂离子电池在实际工作中常处于间歇工作状态,存在容量再生现象,其性能退化呈现非单调性和随机性,无法采用传统的单一模型准确进行预测。针对上述问题,研究一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和高斯过程回归(Gaussian Process Regression,GPR)的锂离子电池剩余寿命预测方法。首先,利用VMD将锂离子电池容量退化数据分解为一系列相对平稳的分量,并获取电池退化趋势分量及容量再生分量。然后针对不同分量的具体...
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。
作者:王艺璇; 高波; 刘泽昆; 邢鹏飞 期刊:《功能材料》 2019年第12期
以Al-20Si合金为原料制备多孔硅粉体材料和多孔硅/石墨烯复合材料,并将其用作锂离子电池的负极材料。采用盐酸浸蚀合金的方法制备多孔硅粉体材料,通过借助超声向硅基材料中分别添加不同含量的石墨烯(0,5%,10%,15%,20%,25%)制备多孔硅/石墨烯复合材料。实验结果显示,在多孔硅基材料中添加10%石墨烯的电化学性能最好,首次充放电容量为2 552 mAh/g,最后稳定在540 mAh/g。首次充放电效率为78.5%,循环至第5次后,后续充放电过程中效率维...
作者:刘鹏; 徐圣钊; 赵程 期刊:《科技风》 2020年第01期
近年来,钛酸锂基锂离子电池因其低温性能好,循环寿命长,安全特性高等优势受到了极大地关注。本文对比了以锰酸锂(LMO)、三元材料(NCM)、钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)为正极材料的钛酸锂基锂离子电池的电性能;结合市场需求,分析了不同正极体系的钛酸锂基锂离子电池的应用方向。
作者:蒋芹; 张轩雄 期刊:《电子科技》 2020年第02期
针对电动汽车锂离子电池荷电状态在线估算准确率低、实时性差等问题,文中建立一种精确在线估算荷电状态的有效方法,采用MAFF-RLS和EKF对荷电状态进行估算。建立锂离子电池的等效电路模型,将MAFF-RLS应用在电池等效电路模型的参数辨识上,可以有效在线辨识模型参数。在模型参数辨识的基础上,将辨识出的模型参数作为荷电状态估算的输入,采用EKF估算动力电池实时荷电状态。经过实验仿真发现,采用MAFF-RLS和EKF联合估算荷电状态能够提高...
锂离子电池已经广泛地应用在电动汽车、电子元件等各个领域,在推动国家产业结构转型升级、提高我国能源利用效率等方面具有突出作用。锂离子电池电解液中的有机电解液和固体聚合物电解质是当前的研究、开发热点领域,文章对有机电解液和固体聚合物电解质导电原理、组成分类、功能特性等研究进行梳理总结。
每年10月诺贝尔奖的公布全球瞩目,花落谁家牵动着亿万科技工作者的心.2019年10月9日瑞典皇家科学院宣布,今年诺贝尔化学奖由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的约翰·古迪纳夫(John B.Goodenough)、美国纽约州立大学宾汉姆顿分校的斯坦利·惠廷厄姆(M.Stanley Whittingham)和日本旭化成公司的吉野彰(Akira Yoshino)共享(图1),表彰他们为锂离子电池的发展做出的重要贡献.诺贝尔奖官方网站高度评价他们创造了一个可充电的世界(“They create...
大家好!我叫锂离子电池,是庞大的电池家族中的一员,你们在手机、笔记本电脑、摄像机等很多设备上都能看到我的身影。原本只想低调工作的我,没想到一不小心成了诺贝尔颁奖礼上的主角。自从约翰•班尼斯特•古迪纳夫、迈克尔•斯坦利•惠廷汉姆和吉野彰凭借对我的帮助获得了2019年诺贝尔化学奖之后,我就跟着他们一起火了起来,各种采访、报道络绎不绝,忙得我不亦乐乎,今天我可是在百忙之中抽出时间跟各位小朋友讲讲关于我的故事,所以...
随着新能源电动车行业的飞速发展,全球对锂电池的需求呈现大幅度增长。据预测,到2030年,全球退役锂离子电池将达到1100万吨以上,中国的退役锂电池数量也将达到每年万吨甚至十万吨量级。
作者:陈钰; 牟天成 期刊:《化工学报》 2020年第01期
绿色且高效的电池和电催化反应是可持续发展的基本要求,其关键因素之一在于选择能提高效率的绿色电解质和合成高效电极材料的绿色溶剂。低共熔溶剂(DESs)是一种新型环境友好的电解质和溶剂。与传统的溶剂和电解质(如离子液体、水、超临界二氧化碳)相比,DESs具有合成简便、价格低廉、可设计等优点,在电池和电催化领域有着广阔的应用前景。这方面的研究还处于起步阶段,未见有综述系统介绍。本综述内容包括以下几个部分。(1)DESs作为...
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:陈嵩; 康鑫; 朱志贤; 张玉洁; 韩鑫 期刊:《电网技术》 2020年第01期
以某三元软包电池为实验对象,对极化效应和迟滞效应的原理进行分析,通过改进的间歇充放电实验得到真实的极化电压值,证明了迟滞效应是造成极化电压计算误差的主要原因。进而基于二阶RC等效电路考虑迟滞电压的影响,提出一种改进的迟滞模型,将迟滞电压作为一项状态量,构建四阶状态方程。以SOC为输入,端电压为输出,得到迟滞效应对极化电压的影响继而进行修正。同时使用Simulink搭建传统二阶RC模型和改进的迟滞模型,将仿真得到的极化电...
2019年诺贝尔化学奖授予从事锂离子电池研究的三位杰出科学家,让锂离子电池这项技术成为社会大众视野焦点,也表明了锂离子电池在推动人类社会科学技术进步中所做出的贡献得到了科学界一致认可。文章结合三位获奖者的工作对锂离子电池的发明及其过往历史做一简单梳理和介绍,并在此基础上谈谈锂离子电池技术未来面临的机遇和存在的挑战。
<正>01智能电池让你不再担心手机爆炸笔记本电脑、手机和电动汽车使用的锂离子电池有一个显著缺陷:它偶尔会爆炸起火。2013年,两架客机的锂离子电池起火后波音停飞了所有飞机。现在,材料科学家发现了一个巧妙的方法让受损的电池在任何危险发生前警告用户。锂离子电池起火的原因是,电池过充电可能会导致晶枝穿透阴极阳极之间的聚合物分离器,电流通过晶枝就可能导致短路过热,某些情况下起火。研究人员的方法是在两片聚合物分离...