锂电池在使用过程中会产生枝晶,枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减,寿命打折,还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略,成功制备了具有多级结构的银纳米线-石墨烯三维多孔载体,并负载金属锂作为复合负极材料。这一载体可抑制锂枝晶产生,从而可实现电池超高速充电,有望大幅延长锂电池“寿命”。该研究成果在最新一期《先进材料》上发...
作者:钟国彬; 曾国建; 刘新天; 何耀 期刊:《电源学报》 2019年第06期
在动力锂电池的循环使用过程中,温度对其容量衰减有直接影响,而电池结构的密封性导致其内部真实温度无法直接测量。针对此问题,通过测量电池表面及环境温度并运用等效热模型估计其内部的真实温度,构建电池容量衰减与内部温度的ETM?鄄Arrhenius模型,预测锂电池在循环使用中的容量衰减特性。对锂电池进行不同温度下的循环寿命试验,结果表明,该模型能在长期循环中准确预测锂电池容量的衰减程度。
作者:阔永红; 陈国帅; 陈健 期刊:《工程科学与技术》 2017年第06期
针对能量收集无线传感器网络中传感器节点电池存在存储损耗和容量衰减特性的问题,建立了末梢节点电池存储损耗和容量衰减的通信模型,研究了无线传感器生命周期内吞吐量最大化的问题。将系统优化问题转化为凸优化问题,通过凸优化分析得到与当前能量收集水平、电池能量水平以及信道增益相关的信息传输功率控制策略;提出了适应电池存储损耗和容量衰减的双功率阈值算法,用于优化平均吞吐量;提出了最小化放电空间的电池充放电管理...
作者:黄炜昭; 徐曙; 陈荔; 刘玉; 胡蓉 期刊:《南方能源建设》 2019年第03期
[目的]针对锂离子电池SOH(State of Health)评估易受电池特性不一致影响,从而产生评估结果分散并最终导致难以满足电动汽车服役环境需求的问题。[方法]分析了典型储能元件NCM电池在寿命循环测试过程中的开路电压曲线、脉冲电压响应和增量容量曲线的相应变化。选取与电池容量衰减密切相关的6种特征参量,提出一种基于模糊逻辑的隶属函数,建立SOH评价集关联特征参量,并采用以相关系数为标度的层次分析法确定参量指标对评估结果影响权...
锂离子电池在多次充放电过程中容量存在明显的衰减,容量衰减是影响锂离子电池综合性能发挥的一大障碍。为了剖析衰减变化的根源,提高电池稳定性和良好的综合性能,文章主要从过充电、电解液的分解、电极结构变化、自放电等多方面对容量衰减的影响进行分析。
作者:管道安; 刘强; 彭元亭; 唐致远 期刊:《广州化工》 2008年第03期
20Ah锂离子动力电池在室温条件下不同倍率的循环性能测试表明,经过2C,3C高倍率循环200周之后的电池容量衰减率为25.58%和34.85%,而经过1C循环200周的电池衰减仅为20.28%。经过3C循环200周的电池内阻在完全放电态时相对于新电池增加了32.9%。通过对半电池的研究,发现高倍率条件下,负极引起的容量损失占主要地位,通过进一步交流阻抗的研究,得出在高倍率条件下负极SEI膜增厚,导致Li^+在负极表面脱嵌阻力增大是引起电...
2017年,中国新能源狭义乘用车全年销量为55.6万辆,市场增长势头明显。中国汽车工业协会公布的数据显示,2018年1月,新能源汽车产销为40 569辆和38 470辆,同比增长4.6倍和4.3倍。 数量庞大的新能源车,背后是数量更为庞大的蓄电池产品供应。动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池就不适于应用在电动汽车上了。
日本国立材料科学研究所(NIMS)宣称,纳米多孔非晶硅薄膜阳极展现了出色的循环稳定性,在充放电100次后,其锂离子存储容量甚至能够达到2962mA·h/g(2.19mA·h/cm^2).
作者:曾莹莹; 郭秀艳; 陈海辉; 马国金 期刊:《材料科学与工艺》 2019年第02期
尖晶石锰酸锂电池容量衰减是限制其大规模应用的瓶颈问题,抑制锰溶解是减少其容量衰减的重要措施之一.本文以MnCO3和Li2CO3为原料,采用球磨结合高温固化的方法制备了尖晶石LiMn2O4原材料,采用溶胶-凝胶法实现对尖晶石锰酸锂进行表面包覆二氧化钛.将包覆后材料经过高温长时间煅烧,使得金属钛离子能扩散到锰酸锂颗粒材料表层中,形成LiTixMn2-xO4尖晶石结构薄层.通过对锰酸锂在高温电解液中的溶解对比性试验,给出掺杂薄层作用的直接证...
作者:张金龙; 李端凯; 佟微; 漆汉宏; 张纯江; 于温方 期刊:《燕山大学学报》 2019年第01期
在锂离子蓄电池老化过程中可观察到单体间的老化差异现象:当采用相同工作机制对同型号不同单体分别进行循环充放电时,随着循环次数的增加,各单体的容量衰减速度会呈现出一定的差别。蓄电池的这种老化差异特性对于工程实际中应用电池组的系统特别是电动汽车具有重要意义,但目前该问题尚未引起相关科研和技术人员的充分重视。本文简要分析了锂离子电池老化差异现象形成的原因,并对国内外相关的研究工作进行了对比和讨论。
作者:王勇; 刘雯; 郭瑞; 罗英; 李永; 裴海娟; 解晶莹 期刊:《无机化学学报》 2018年第04期
首次通过简单的固相反应合成了NaNii,3Co1/3Mn1/3O2材料,并对其合适的电化学工作条件进行了探索。在此基础上对其在高充电电压下的衰减机理进行了研究。通过非原位XRD和电化学阻抗谱等电化学手段综合分析高充电电压下的衰减机理,发现随着充电电压升高至4V,界面层的不断增厚与材料结构的不可逆变化同时导致了电化学性能的衰减。
作者:傅强; 陈彬; 黄小文; 谢忠巍; 何兴权; 孙海珠; 谢德民 期刊:《高等学校化学学报》 2004年第01期
锂电池在使用过程中会产生枝晶,枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减,寿命打折,还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略,成功制备了具有多级结构的银纳米线一石墨烯三维多孔载体,并负载金属锂作为复合负极材料。
作者:许雪成; 刘恒洲; 卢向军; 赵洋 期刊:《电源技术》 2019年第02期
准确预测超级电容器使用寿命是其在电动汽车领域可靠应用的关键。通过超级电容器在不同充放电电流和温度条件下所表现的性能衰减规律,基于经典阿列纽斯模型,建立了包括温度、电流强度和循环次数因子的超级电容器容量衰减预测模型。验证结果表明,拟合结果与实际衰减数据的一致性较好,绝大部分相对误差在3%以内。该模型可适用于不同结构设计的超级电容器,并可用于指导超级电容器使用过程中的充放电电流和温度设置。
作者:李晓峰; 夏保佳 期刊:《电源技术》 2004年第12期
研究了金属氢化物-镍(MH-Ni)蓄电池在开路条件下60℃环境中的储存性能.储存前后的充放电循环及对正极活性物质的电感耦合等离子光谱分析法(ICP)检测表明,储存期间负极合金元素的腐蚀并在正极中沉积,不会造成MH-Ni蓄电池容量的不可逆衰减.正极循环伏安试验进一步证实,充电态下储存能有效地避免低电位下CoOOH的还原反应,从而提高MH-Ni蓄电池的储存性能.
作者:胡志强; 魏秋平; 余志明; 马莉; 周科朝 期刊:《粉末冶金材料科学与工程》 2017年第06期
采用射频磁控溅射技术制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2薄膜正极,分别在200,300,400,500和600℃下进行退火处理,利用扫描电镜、等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等对不同温度下退火后的薄膜电极的形貌、结构和物相组成等进行分析,并测试其电化学性能.结果表明,500℃下退火后的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2薄膜正极放电容量相对较低,但表现出优异的循环稳定性和倍率性能,在50(μA·h)/(cm2·μm)倍率下循环60圈后,仍...
作者:齐明辉; 王政; 严家明; 张建文 期刊:《煤矿安全》 2019年第02期
为保证煤矿井下供电安全可靠性、延长电池的使用寿命、减少更换电池带来的不便和资源浪费,提出将具有浮充保护的磷酸铁锂电池应用于煤矿井下,作为井下避难硐室和救生舱的应急供电电源。首先,提出一种保证电池安全工作的措施,即采用电池自主均衡和电池管理均衡系统共同作用保证电池的安全性能;其次,分析了电池在浮充状态下的容量衰减特征,通过已有分析数据预测电池的浮充全寿命周期。分析结果表明浮充保护型磷酸铁锂电池应用于煤矿...
作者:唐致远; 阮艳莉 期刊:《化学进展》 2005年第01期
容量衰减是阻碍尖晶石锂锰氧化物商品化的主要障碍,正极活性材料的溶解、电解液的分解、钝化膜的形成等现象会引起充放电过程中不必要的副反应,这将导致电池容量的损失及衰减.本文总结了以尖晶石Li-Mn-O为阴极材料的电池的各种衰减现象的机理,并对各种机理做了比较和评价.提出了减少容量衰减的几种方法,并对尖晶石Li-Mn-O的发展作出展望.
作者:蔡砚; 王要武; 何向明; 姜长印; 应皆荣; 万春荣 期刊:《功能材料》 2004年第01期
尖晶石LiMn2O4容量衰减的原因包括活性物质的化学稳定性和结构稳定性两方面.其中HF是造成活性物质化学溶解的主要原因,尖晶石结构发生变化也导致容量衰减,而尖晶石材料的化学不稳定性往往会促成结构的变化.掺杂(体相、表面相)和富锂相结合的方案能更有效地抑制尖晶石LiMn2O4的容量衰减.
作者:王要武; 蔡砚; 何向明; 应皆荣 期刊: 2004年第01期
介绍了LiMn2O4材料的各种制备技术,并归之于固相法和液相法两大类.简述了当前LiMn2O4材料研究存在的主要问题及抑制LiMn2O4容量衰减的思路和解决方案.