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氮杂环导电高分子改性锂离子电池石墨负极材料 被引量：1
1
作者 王志勇 蔡君瑶 +2 位作者 佘英奇 钟树林 潘康华 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2511-2518,共8页
石墨负极是锂离子电池重要的负极材料,但其在锂离子电池应用过程中的低电导率、低倍率性能、低容量等问题限制了其进一步应用。表面包覆是石墨负极改性的重要方式,当前沥青包覆为常用的包覆方式,可以有效降低比表面积,但为了匹配新一代... 石墨负极是锂离子电池重要的负极材料,但其在锂离子电池应用过程中的低电导率、低倍率性能、低容量等问题限制了其进一步应用。表面包覆是石墨负极改性的重要方式,当前沥青包覆为常用的包覆方式,可以有效降低比表面积,但为了匹配新一代电池的应用场景,需优化改性方向。在本研究中,以商用石墨负极为主,使用氮杂环导电高分子作为包覆剂,在石墨表面进行原位包覆改性,得到了包覆石墨,并设置了梯度包覆量,经过一系列表征发现,氮杂环导电高分子包覆有效地提升了石墨负极的比容量与快充性能,并且容量随着包覆量的提升而进一步提升(石墨负极的锂电容量为352.3 mAh/g,包覆后的锂电容量最高可升至359.7 mAh/g)。在保持容量提升的同时,氮杂环导电高分子包覆也极大地提升了快充性能,通过优化的包覆量,将原始石墨的1.2C/0.05C容量保持率从39.22%提升至50.97%,在商用负极的容量和快充性能提升上实现了较大突破,并通过机理分析证明,氮杂环导电高分子在石墨表面进行原位包覆改性,为石墨提供了表层导电网络和额外的锂离子吸附位点,为石墨负极的容量和快充性能提升作出了较大贡献,可作为新一代负极材料表面改性的优化方向。 展开更多
关键词 导电高分子 表面改性 石墨 锂离子电池 负极
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微波消解ICP-MS法测定锂离子电池石墨负极材料中9种痕量元素 被引量：3
2
作者 吕国良 《化学分析计量》 CAS 2016年第3期61-64,共4页
建立微波消解–ICP–MS 法测定锂离子电池石墨负极材料中Al,Cr,Cu,Fe,K,Na,Ni,Pb,Zn 9 种痕量元素含量的方法.采用硝酸– 盐酸体系微波消解样品,稀释后用ICP–MS法测定样品消解溶液中9 种痕量元素的含量.在优化仪器工作参数后,采用同位... 建立微波消解–ICP–MS 法测定锂离子电池石墨负极材料中Al,Cr,Cu,Fe,K,Na,Ni,Pb,Zn 9 种痕量元素含量的方法.采用硝酸– 盐酸体系微波消解样品,稀释后用ICP–MS法测定样品消解溶液中9 种痕量元素的含量.在优化仪器工作参数后,采用同位素和He 模式克服质谱干扰.9 种元素的质量浓度与质谱强度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.999 1～0.999 8,检出限为0.132～3.700 mg/kg.加标回收率为98.4%～101.0%,测定结果的相对标准偏差为0.3%～3.6%（n=6）.该方法测定结果准确可靠,可用于锂离子电池石墨负极材料中痕量元素的测定. 展开更多
关键词 微波消解 电感耦合等离子体质谱 锂离子电池石墨负极材料 痕量元素
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废锂离子电池石墨负极材料利用处理技术研究进展 被引量：4
3
作者 龙立芬 张西华 +2 位作者 姚沛帆 李明杰 王景伟 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3076-3089,共14页
电动汽车产业的快速发展对中国实现碳达峰、碳中和目标意义重大。动力电池作为电动汽车的动力来源与核心部件,其报废后的高效清洁利用处置是推动电动汽车行业可持续发展的关键。负极材料是决定动力电池电化学性能的关键因素之一,石墨因... 电动汽车产业的快速发展对中国实现碳达峰、碳中和目标意义重大。动力电池作为电动汽车的动力来源与核心部件,其报废后的高效清洁利用处置是推动电动汽车行业可持续发展的关键。负极材料是决定动力电池电化学性能的关键因素之一,石墨因具有导电率高、可逆容量高和循环性能稳定等优点,成为当前主流商业化负极材料。相较于锂、镍和钴等高价值关键金属,石墨负极材料的回收尚未引起足够的重视,其产业化高效清洁利用技术尤为缺乏。本文在系统分析全球及我国石墨资源储量、产量和主要应用领域的基础上,综述了废锂离子电池石墨负极利用处置技术最新研究进展,着重剖析了物理和化学回收法的技术现状,并总结了再生石墨及其产品的二次利用途径。基于此,建议强化石墨负极材料高效清洁利用及无害化处置产业化技术研发,进一步拓展再生石墨及其产品的利用途径。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极石墨 再生 回收 处理技术
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锂离子电池石墨负极材料衰减机理研究 被引量：4
4
作者 殷志刚 王静 曹敏花 《新能源进展》 2021年第2期158-168,共11页
石墨负极材料因具有比容量高、价格低廉以及环境友好等特性在锂电池领域得到广泛的应用。但材料在循环过程中也显露出缺陷,如在循环过程中体积不断变化导致微裂纹、石墨化度降低、接触损失、SEI膜变化、金属锂析出、不均匀性等缺点导致... 石墨负极材料因具有比容量高、价格低廉以及环境友好等特性在锂电池领域得到广泛的应用。但材料在循环过程中也显露出缺陷,如在循环过程中体积不断变化导致微裂纹、石墨化度降低、接触损失、SEI膜变化、金属锂析出、不均匀性等缺点导致其在锂电池的循环中容量衰减。本文对负极材料循环过程中容量衰减有关机理进行总结,并提出各种衰减机理的简要解决方法。 展开更多
关键词 锂离子电池 石墨负极材料 衰减机理
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电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池石墨负极材料中铁不确定度评定 被引量：4
5
作者 何慧娟 朱敏 《化学分析计量》 CAS 2021年第5期80-84,共5页
采用电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池石墨类负极材料中铁含量,对测定结果的不确定度进行评定。根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和测定过程中的风险因素,建立数学模型和因果图,分析不确定度来源,计算合成标准... 采用电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池石墨类负极材料中铁含量,对测定结果的不确定度进行评定。根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和测定过程中的风险因素,建立数学模型和因果图,分析不确定度来源,计算合成标准不确定度和扩展不确定度。结果表明,测量重复性、标准曲线拟合、提取回收率对测定结果影响较大。当样品中铁含量为495.00 mg/kg时,其扩展不确定度为U=29.89 mg/kg,k=2。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体发射光谱法 锂离子电池 石墨负极 不确定度
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浅谈锂离子电池石墨负极材料的改性研究进展 被引量：1
6
作者 陈园 方路 《时代汽车》 2023年第19期112-114,共3页
石墨烯是目前商业化锂离子电池中使用最为普遍的一种负极材料,而且现在不断扩大的市场需求在逐渐对石墨负极材料的储锂性能提出了更好的要求与标准。文章主要针对锂离子电池基本原理和石墨嵌锂机制进行分析概述,同时也针对石墨负极材料... 石墨烯是目前商业化锂离子电池中使用最为普遍的一种负极材料,而且现在不断扩大的市场需求在逐渐对石墨负极材料的储锂性能提出了更好的要求与标准。文章主要针对锂离子电池基本原理和石墨嵌锂机制进行分析概述,同时也针对石墨负极材料理论比容量较低或者是电解液兼容性较差等问题进行研究,提出了一些石墨负极材料的改性方式,而主要改性方式则基本分为表面改性和结构调控两种,而针对两种方式存在的优势文中会详细阐述,并做详细的研究进展分析,最后对石墨负极材料的未来发展前景进行展望。本文主要对浅谈锂离子电池石墨负极材料的改性研究进展进行分析。 展开更多
关键词 锂离子电池 石墨负极材料 改性 措施分析
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锂离子电池中锗基负极材料的构建及改性研究
7
作者 苟清懿 廖华 +5 位作者 陈凤阳 曾瑞林 刘慧哲 杨妮 侯彦青 谢刚 《材料导报》 北大核心 2025年第8期1-11,共11页
锂离子电池因高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等特点在便携式电子器件和电动汽车中得到了广泛的应用。锗基负极材料以高理论比容量(约为碳的4倍)、低嵌锂电位以及良好的导电性(约为硅的104倍)等优点成为当前锂离子电池领域的研究热... 锂离子电池因高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等特点在便携式电子器件和电动汽车中得到了广泛的应用。锗基负极材料以高理论比容量(约为碳的4倍)、低嵌锂电位以及良好的导电性(约为硅的104倍)等优点成为当前锂离子电池领域的研究热点之一。近年来研究者们对其合成与改性进行大量研究并取得突破性的成功,然而锗基负极材料在循环稳定性方面仍存在诸多挑战,这主要因为锗基负极材料在充放电过程中存在严重的体积效应且界面不稳定。本文从低维度纳米化、多孔化、碳材料复合和合金化四种改性策略入手,介绍各类锗基负极材料的制备方法、形貌、结构以及电化学性能。最后,讨论了锗基负极材料改性方法和手段的研究进展以及未来研究的方向。 展开更多
关键词 锗基负极材料 锂离子电池 碳锗复合材料 纳米结构 合金化
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3D多孔石墨烯在锂离子电池负极材料中的研究进展 被引量：1
8
作者 罗城城 成雪莉 +1 位作者 金湛 袁小亚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期8-13,21,共7页
在锂离子电池的应用实例中,锂离子不能通过2D石墨烯薄片,必须绕道才能到达电解液中。导致锂离子电池的扩散距离较长,充放电速率较慢。3D石墨烯可以很好地保持2D石墨烯的高导电性、表面丰富性和机械坚固性的特性,以及独特的二维电子行为... 在锂离子电池的应用实例中,锂离子不能通过2D石墨烯薄片,必须绕道才能到达电解液中。导致锂离子电池的扩散距离较长,充放电速率较慢。3D石墨烯可以很好地保持2D石墨烯的高导电性、表面丰富性和机械坚固性的特性,以及独特的二维电子行为。多孔石墨烯不仅具有独特的孔隙结构,而且引入了丰富暴露的边缘。多孔石墨烯扩展了可能的结构和电学性能的纳米结构,可用于锂离子电池中。综述了3D多孔石墨烯的常规制备方法和3D多孔石墨烯基纳米材料在锂离子电池负极材料中的研究进展。 展开更多
关键词 锂离子电池 石墨烯 电化学
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锂离子电池快充石墨负极材料研究进展 被引量：10
9
作者 廖雅贇 周峰 +4 位作者 张颖曦 吕途安 何阳 陈晓燕 霍开富 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期130-142,共13页
锂离子电池广泛应用于电动汽车和储能领域,石墨负极材料受制于缓慢的嵌锂动力学和低的工作电位,其高倍率充放电下的容量、稳定性和安全性无法满足快充电池的应用需求。本文分析了快充石墨负极材料面临的主要挑战,着重介绍了石墨负极本... 锂离子电池广泛应用于电动汽车和储能领域,石墨负极材料受制于缓慢的嵌锂动力学和低的工作电位,其高倍率充放电下的容量、稳定性和安全性无法满足快充电池的应用需求。本文分析了快充石墨负极材料面临的主要挑战,着重介绍了石墨负极本征结构和浓差极化等限制其快充性能的内在因素,总结了通过石墨负极结构设计、化学修饰和表面包覆等策略提升石墨负极快充性能的方法,重点分析了增强石墨负极材料中离子电子传输、降低界面电阻等作用机理,展望了快充石墨负极的发展前景。结合现有研究成果,提出硬碳包覆微晶石墨策略,有望从材料设计层面大幅提升石墨的倍率性能,为高功率、高能量密度的LIBs石墨负极材料设计提供指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 石墨负极 改性策略 快充性能 功率特性
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醋酸纤维衍生的石墨碳作为锂离子电池的负极材料
10
作者 胡宁 朱良华 +2 位作者 王超 李娜 秦杰明 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第5期57-64,共8页
随着人们对环境安全认知的不断进步,如何将废弃的卷烟滤棒转化为高价值产品已成为人们关注的焦点。基于此,根据废弃卷烟滤棒(discarded cigarette filters记作DCFs)中醋酸纤维结构和形貌具有一致性的特点,在高压下对DCFs进行了热解研究... 随着人们对环境安全认知的不断进步,如何将废弃的卷烟滤棒转化为高价值产品已成为人们关注的焦点。基于此,根据废弃卷烟滤棒(discarded cigarette filters记作DCFs)中醋酸纤维结构和形貌具有一致性的特点,在高压下对DCFs进行了热解研究。其中,50 MPa和1000℃下仅需要15 min即可制备出一种网状结构的石墨碳材料(记作HP-1000),其收益率高达41.5%。作为锂离子电池的负极材料,HP-1000展现出良好的比容量和倍率性能,特别是在5 C下循环获得了105 mAh g^(-1)的比容量。因此,这项工作不仅解决了多年来棘手的卷烟滤棒废弃物对环境影响问题,同时也为储能领域提供了高性能和廉价的石墨碳负极材料。 展开更多
关键词 醋酸纤维 废弃物 锂离子电池 石墨碳 压力热解
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废旧锂离子电池负极衍生膨胀石墨负载双金属硫化物负极材料
11
作者 邓成情 陈慧 +3 位作者 刘文涛 雷艾莹 赖飞燕 张晓辉 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第5期168-173,共6页
利用废旧锂离子电池负极石墨衍生的膨胀石墨为支撑导电基体,采用水热法负载锡/钴双金属硫化物,合成SnCoS_(4)@EG纳米复合材料。石墨衍生的膨胀石墨EG呈现交联多孔的三维网格,复合材料中SnCoS_(4)纳米晶体均匀分散于膨胀石墨中,这种复合... 利用废旧锂离子电池负极石墨衍生的膨胀石墨为支撑导电基体,采用水热法负载锡/钴双金属硫化物,合成SnCoS_(4)@EG纳米复合材料。石墨衍生的膨胀石墨EG呈现交联多孔的三维网格,复合材料中SnCoS_(4)纳米晶体均匀分散于膨胀石墨中,这种复合结构提升了电极材料的导电性和金属硫化物的稳定性,增加了活性位点与电解液的接触面积,提高了Li^(^(+))在电极/电解液界面的交换速率。SnCoS_(4)@EG电极在1.0 A/g电流密度下,经过500次循环后,可逆比容量为1195.90 mAh/g,表现出优异的长循环耐久性。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 回收再利用 膨胀石墨 双金属硫化物
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SnS_(x)基钠离子电池负极材料研究进展
12
作者 高利冬 焦烨亮 +2 位作者 李刚 王开鹰 潘跃德 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期23-28,41,共7页
钠离子电池因其低成本、高效率和钠资源储量丰富被视为锂离子电池和铅酸电池在储能和低速电动车等应用领域极具潜力的替代品。高比容量长循环寿命钠离子电池电极材料的研究,对于高比能长寿命钠离子电池的发展具有重要意义。SnS_(x)由于... 钠离子电池因其低成本、高效率和钠资源储量丰富被视为锂离子电池和铅酸电池在储能和低速电动车等应用领域极具潜力的替代品。高比容量长循环寿命钠离子电池电极材料的研究,对于高比能长寿命钠离子电池的发展具有重要意义。SnS_(x)由于高的理论比容量(>1000mAh/g)以及独特的层状结构,被视为潜在的高性能钠离子电池负极材料,但也存在电导率低、首效低、充放电体积变化大等重要挑战。综述了SnS_(x)基钠离子电池负极材料的最新进展,主要包括五部分内容:(1)通过非原位XRD等表征技术,阐述储钠机理;(2)通过调控纳米结构提高比表面积,增加电极和电解质之间的接触面积;(3)与碳材料复合,提高材料整体的电子导电性以及缓冲电化学反应过程中的体积变化;(4)与其他金属硫化物形成异质结构,提供更多的氧化还原位点;(5)构建与其他金属碳化物、氧化物等纳米材料的协同体系,增强表界面反应动力学。最后,展望了SnS_(x)基材料储钠性能进一步优化的可行性。 展开更多
关键词 SNS SnS_(2) 钠离子电池 负极材料 复合材料 异质结构
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隔热材料对三元锂离子电池热失控传播抑制效果的影响
13
作者 张友群 杨子昕 +4 位作者 郭佳涌 杨旭 喻成 杨辉前 陈来 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期26-31,共6页
锂离子电池在滥用条件下存在热失控风险,易发生燃爆事故。阻断热失控传播对于锂离子电池安全应用具有重要作用。以方形高比能147 A·h三元锂离子电池为研究对象,采用相变隔热材料、玻璃纤维气凝胶、玄武岩纤维气凝胶等不同种类的隔... 锂离子电池在滥用条件下存在热失控风险,易发生燃爆事故。阻断热失控传播对于锂离子电池安全应用具有重要作用。以方形高比能147 A·h三元锂离子电池为研究对象,采用相变隔热材料、玻璃纤维气凝胶、玄武岩纤维气凝胶等不同种类的隔热材料来抑制电池组的热失控传播,探索了隔热材料的种类及厚度对热失控传播行为的影响,同时使用商用热失控预警传感器进行监测预警。结果显示,厚度为2.5 mm的相变隔热材料和玻璃纤维气凝胶均不能阻隔热失控传播,而当使用厚度分别为2.0、2.5、3.0 mm的玄武岩纤维气凝胶时,热失控传播能被有效阻止,下游电池后表面最高温度分别为134.0、185.9、102.5℃,且使用厚度为3.0 mm玄武岩纤维气凝胶时,热失控预警传感器成功实现预警,此时下游电池依然具备正常循环放电能力。研究结果可为锂离子电池组的安全设计以及热失控传播阻隔技术开发提供设计依据和理论指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 热失控 安全 隔热材料
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锂离子电池负极材料技术现状和发展趋势 被引量：1
14
作者 曹东学 《炼油技术与工程》 CAS 2024年第9期1-7,共7页
锂离子电池在动力电池、消费电子和储能领域应用广泛。负极材料是锂离子电池的重要组成部分,其性能决定了锂离子电池的储能容量、能量密度以及安全性、循环性、倍率性。文中简要概述了锂离子电池的组成和工作原理,归纳总结了负极材料的... 锂离子电池在动力电池、消费电子和储能领域应用广泛。负极材料是锂离子电池的重要组成部分,其性能决定了锂离子电池的储能容量、能量密度以及安全性、循环性、倍率性。文中简要概述了锂离子电池的组成和工作原理,归纳总结了负极材料的分类及特点,对石墨负极材料进行了详细介绍,包括其原材料的生产工艺和石墨化过程等,并研判了石墨负极材料的市场需求及技术发展趋势。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 石墨化过程 市场现状 发展趋势
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C/Sn复合薄膜的磁控溅射制备及其作为锂离子电池负极材料的电化学性能 被引量：1
15
作者 闫共芹 时孟杰 +2 位作者 王欣琳 蓝春波 武桐 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期78-86,共9页
采用磁控溅射的方法在铜箔上制备了C/Sn复合薄膜并将其作为锂离子电池负极材料,研究了C/Sn复合薄膜中Sn质量分数对其电化学性能的影响。研究发现,随着复合薄膜中Sn质量分数的增加,其首圈放电比容量增加,在一定范围内增加Sn质量分数,首... 采用磁控溅射的方法在铜箔上制备了C/Sn复合薄膜并将其作为锂离子电池负极材料,研究了C/Sn复合薄膜中Sn质量分数对其电化学性能的影响。研究发现,随着复合薄膜中Sn质量分数的增加,其首圈放电比容量增加,在一定范围内增加Sn质量分数,首圈库仑效率增加,但当Sn质量分数过多时其库仑效率降低。Sn质量分数分别为89.20%、91.61%、93.85%、95.81%的四种复合薄膜,在电流密度为500 mA/g时的首圈放电比容量分别为1195.4、1372.97、1574.86、1642.30 mA·h/g,首圈库仑效率分别为86.84%、87.88%、94.06%、80.66%。循环200圈后,四种复合薄膜的比容量衰减率分别为0.70%、6.13%、11.32%、18.88%。研究结果表明,当复合薄膜中Sn质量分数为89.20%时,其具有最优的倍率性能和循环稳定性能,随着复合薄膜中Sn质量分数的增加,其倍率性能及循环稳定性变差。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 磁控溅射 C/Sn复合薄膜 电化学性能 循环稳定性
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锂离子电池负极专用焦电化学性能评价实验研究
16
作者 李诗文 初人庆 +4 位作者 卫建军 郭丹 李丹 李瑞雄 张媛媛 《炼油技术与工程》 2025年第1期7-10,共4页
对锂离子电池负极专用焦进行了电化学性能评价实验,考察了粒径、石墨化温度、浆料固含量、极片压实密度和电池封口压力等参数对其首次可逆比容量的影响。结果表明:对于同一种负极专用焦,粒径越大,比容量越小;石墨化温度升高,锂离子电池... 对锂离子电池负极专用焦进行了电化学性能评价实验,考察了粒径、石墨化温度、浆料固含量、极片压实密度和电池封口压力等参数对其首次可逆比容量的影响。结果表明:对于同一种负极专用焦,粒径越大,比容量越小;石墨化温度升高,锂离子电池的比容量增大;浆料固含量和极片压实密度需适中选取;电池封口压力的选取原则是在确保密封性的同时,规避电池壳体变形造成的短路风险。文中详细分析了上述参数对负极专用焦电化学性能的影响,并归纳了上述参数适用于负极专用焦电化学性能测试的数据区间。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极专用焦 首次可逆比容量 粒径 浆料固含量 极片压实密度 电池封口压力 石墨化温度
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锂离子电池负极材料银纳米线的锂化机制
17
作者 刘海辉 张欣欣 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期55-59,共5页
为了探究银纳米线在不同工作电压下的锂化机制,借助原位透射电子显微镜的高分辨技术和电子衍射技术,研究了在不同的工作电压条件下,银纳米线在锂化过程中的相变过程和形貌变化。结果表明:金属银用于电池负极材料时,其工作电压对电极材... 为了探究银纳米线在不同工作电压下的锂化机制,借助原位透射电子显微镜的高分辨技术和电子衍射技术,研究了在不同的工作电压条件下,银纳米线在锂化过程中的相变过程和形貌变化。结果表明:金属银用于电池负极材料时,其工作电压对电极材料的活性有较大影响;银在低工作电压下的储锂量大,电极材料不易失效;当工作电压为-1 V时,Ag纳米线在储存锂离子过程中会先变成LiAg相,无明显体积形变;后续随着锂化时间增加,Li_(x)Ag合金中x>1时,纳米线粉碎化,生成Li3Ag、Li9Ag4相;当外加的电压为-2 V时,锂离子会快速在纳米线表面运输并与Ag发生反应,导致纳米线破碎。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 AG纳米线 锂化反应机制 原位透射电镜
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有机正极材料在锂离子电池中的应用
18
作者 赵猛猛 张玉坤 《中外能源》 CAS 2025年第1期31-37,共7页
锂离子电池是新能源汽车动力电池的首选,而正极材料作为锂电池的重要组成部分,对电池性能和安全性影响重大。目前常用的正极材料是氧化物基层状活性材料,如磷酸铁锂、钴酸锂等。与无机正极材料相比,有机正极材料具有理论比容量高、环境... 锂离子电池是新能源汽车动力电池的首选,而正极材料作为锂电池的重要组成部分,对电池性能和安全性影响重大。目前常用的正极材料是氧化物基层状活性材料,如磷酸铁锂、钴酸锂等。与无机正极材料相比,有机正极材料具有理论比容量高、环境友好、结构设计灵活、安全性高、原材料来源丰富等优点,被认为是有效的正极材料之一。应用于锂离子电池领域的有机正极材料主要包括羰基化合物、自由基聚合物、导电聚合物和有机硫化物。羰基化合物因其高理论比容量、快速反应动力学、结构多样性、易于合成和可利用自然资源等特点,被认为是下一代锂离子电池最有希望的正极材料。自由基聚合物的优势是具有可逆的氧化还原反应,导电聚合物具有良好的电子导电性和可逆性,有机硫化物具有高比容量,而且矿物硫的来源丰富、价格低廉、易于精炼,分别被认为是锂电池的一类重要有机正极材料。下一代有机正极材料的开发,需要多种改性方式共用,从而开发出高性能的复合正极材料。 展开更多
关键词 锂离子电池 有机正极材料 羰基化合物 比容量 可逆性 改性
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石油焦锂离子电池负极材料电化学性能研究 被引量：3
19
作者 刘曙民 刘天波 +2 位作者 赵雷 冯震恒 王际童 《炼油技术与工程》 CAS 2024年第2期11-16,31,共7页
负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素,人造石墨是重要的锂离子电池负极材料。石油焦的热膨胀系数低,空隙度低,灰分、硫、金属元素含量低,导电率高,易石墨化。此次研究选择3种普通石油焦,并通过石墨化制备人造石墨。对3种石油焦原样... 负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素,人造石墨是重要的锂离子电池负极材料。石油焦的热膨胀系数低,空隙度低,灰分、硫、金属元素含量低,导电率高,易石墨化。此次研究选择3种普通石油焦,并通过石墨化制备人造石墨。对3种石油焦原样和石墨化样品进行分析表征,比较其各种性能,研究石油焦石墨化后的变化,并通过电化学分析验证石油焦石墨化后其性能是否达到商用锂电池负极材料水平。实验结果表明:在2750℃石墨化处理后,相较于原石油焦样品,3种石墨化样品结构重排,拥有更明显的规整层状结构;含碳量提升,其他例如氢、氧等杂元素和金属元素含量下降;均显现出较低的电极电位和稳定的充放电平台,首次库伦效率分别为85.00%、78.20%、82.96%。经过150次循环后,比容量分别保持在273.00、259.00、226.20 mAh/g,库伦效率接近100%,是锂离子电池负极材料的潜在前驱体。 展开更多
关键词 石油焦 锂离子电池 负极材料 电化学性能 石墨化程度 首次库伦效率 比容量
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共价有机骨架在高性能锂离子电池负极材料中的应用 被引量：1
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作者 张晋恺 李佳莉 +1 位作者 刘晓明 母瀛 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期114-124,共11页
通过缩合聚合反应制备了两种热稳定性高、结晶性好和比表面积大的共价有机骨架(COF-1,COF-2)材料.将它们作为锂离子电池(LIBs)负极材料时,均表现出较高的可逆容量(经过150次循环后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为484和327 mA·h/g... 通过缩合聚合反应制备了两种热稳定性高、结晶性好和比表面积大的共价有机骨架(COF-1,COF-2)材料.将它们作为锂离子电池(LIBs)负极材料时,均表现出较高的可逆容量(经过150次循环后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为484和327 mA·h/g)、出色的倍率性能(2和10 A/g电流密度下,COF-1和COF-2的可逆容量分别为296,180 mA·h/g和265,166 mA·h/g)、超大电流密度下的工作能力(5 A/g电流密度下循环2000次,COF-1和COF-2的充电比容量分别为572和332 mA·h/g)以及极端温度下的运行性能(50和‒15℃环境中循环40次后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为2101,218 mA·h/g和1760,172 mA·h/g).两种COF均具有随着充放电的持续进行,电化学活性基团被激活的能力,COF-1和COF-2在不添加导电剂的情况下循环400次,充电比容量分别从23和16mA·h/g增长到45和31mA·h/g;通过对实验数据的分析,证明了在大电流密度以及高温环境等能使离子扩散速率加快的条件下,更有利于这种激活效应的发生.通过对比两种COF材料,发现含有三嗪环结构的COF-1的储锂性能及电化学反应动力学性质优于全部为苯环结构的COF-2,表明芳香环中的C=N可能是一种具有较高电化学活性的基团. 展开更多
关键词 共价有机骨架 锂离子电池 负极材料 比容量上升 电化学活性
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