餐厨废油衍生富氮碳纳米片作负极材料的研究 被引量：1

1

作者 张天贵 姜帅 +6 位作者 许也 宋杰 晏德兵 崔小刚 张灯 郭子涵 赵虔 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第11期2590-2598,共9页

本文以餐厨废油(Waste cooking oil)为硬碳前驱体,通过酯分解反应转化为脂肪酸盐,然后将其与三聚氰胺混合并煅烧合成3D氮掺杂多孔碳纳米片(NWCOC),具有富氮、高缺陷、大层间距、涡轮层状的结构特性。同时研究了NWCOC与WCOC(未掺杂对照组... 本文以餐厨废油(Waste cooking oil)为硬碳前驱体,通过酯分解反应转化为脂肪酸盐,然后将其与三聚氰胺混合并煅烧合成3D氮掺杂多孔碳纳米片(NWCOC),具有富氮、高缺陷、大层间距、涡轮层状的结构特性。同时研究了NWCOC与WCOC(未掺杂对照组)作为锂离子电池(LIBs)负极材料的电化学性能,验证了氮掺杂能有效增强Li+吸附、嵌入/脱嵌动力学,缩短离子和电子的扩散路径,适应体积变化。NWCOC650与WCOC650在100 mA·g^(-1)的电流密度下的首圈充电比容量分别为1331.8和993.2 mAh·g^(-1),并且NWCOC650在循环1000次周期后容量仍有887.4 mAh·g^(-1),显示出材料良好的循环稳定性。赝电容计算和恒电流间歇滴定技术测试验证了其储锂方式主要为吸附和插层。利用餐厨废油作为前驱体制备高性能硬碳负极材料,实现了低成本、可规模化、绿色和可持续的合成路线,有望促进碳基锂离子电池负极材料的商业应用。 展开更多

关键词 餐厨废油 硬碳 氮掺杂 锂离子电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂离子电池正极材料LiMnBO3/C的合成及其电化学性能 被引量：3

2

作者 陈伟 张华 +3 位作者 张晓萍 刘洁群 刘士军 钟胜奎 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期565-571,共7页

以LiOH·H_2O、Mn(CH_3COO)_2·4H_2O和H_3BO_3为原料,聚乙二醇6000(PEG-6000)为碳源,采用喷雾干燥法合成LiMnBO_3和LiMnBO_3/C正极材料。XRD测试表明,两种样品均为单一的六方晶体结构LiMnBO_3(h-LiMnBO_3);电化学测试表明,在... 以LiOH·H_2O、Mn(CH_3COO)_2·4H_2O和H_3BO_3为原料,聚乙二醇6000(PEG-6000)为碳源,采用喷雾干燥法合成LiMnBO_3和LiMnBO_3/C正极材料。XRD测试表明,两种样品均为单一的六方晶体结构LiMnBO_3(h-LiMnBO_3);电化学测试表明,在电压范围1.0~4.8 V内,LiMnBO_3在0.5C倍率下的首次放电比容量为63.28mA·h/g,而LiMnBO_3/C的首次放电比容量高达135.21mA·h/g;循环50次后,两者比容量分别为31.15mA·h/g和109.69mA·h/g。碳源的加入有效地提升了LiMnBO_3的电化学性能。 展开更多

关键词 正极材料 硼酸锰锂 喷雾干燥 碳包覆

在线阅读 下载PDF 职称材料

SiO/C复合材料在锂离子电池中的应用 被引量：3

3

作者 吴敏昌 沈龙 +1 位作者 乔永民 张洁 《储能科学与技术》 CAS 2016年第4期522-526,共5页

硅基负极材料因其较高的比容量而受到研究者广泛的关注。本文选取高比容量SiO_x与NG复合材料作为锂离子电池负极材料,研究了不同SiO/C复合比例对全电池的能量密度和循环性能的影响。不同比例SiO_x/C复合材料的首次容量和首次效率有明显... 硅基负极材料因其较高的比容量而受到研究者广泛的关注。本文选取高比容量SiO_x与NG复合材料作为锂离子电池负极材料,研究了不同SiO/C复合比例对全电池的能量密度和循环性能的影响。不同比例SiO_x/C复合材料的首次容量和首次效率有明显差别。与石墨材料相比,SiO_x/C复合材料的膨胀程度略有增加。随着SiO_x比例的增加,全电池的能量密度先是上升然后下降,但其循环稳定性却有所降低。当SiO_x比例在4%时,全电池能量密度提升4.2%,500周循环后容量保持率在80%以上,可以满足商业化锂离子电池的使用要求。 展开更多

关键词 SiO/C复合材料 负极材料 循环性能 锂离子电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

含碳纳米管导电剂改善LiCoO2电极电化学性能 被引量：8

4

作者 张庆堂 瞿美臻 +2 位作者 彭珂 冯苏宁 于作龙 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期170-172,176,共4页

采用多壁碳纳米管(MWCNTs)和片状石墨(FNG)的复合物作导电剂来改善LiCoO2电极的电化学性能,并用恒电流充放电和扫描电子显微镜(SEM)对这种含MWCNTs的LiCoO2电极进行了研究。结果表明,复合物导电剂提高了LiCoO2电极的电化学性能。MWCNTs/... 采用多壁碳纳米管(MWCNTs)和片状石墨(FNG)的复合物作导电剂来改善LiCoO2电极的电化学性能,并用恒电流充放电和扫描电子显微镜(SEM)对这种含MWCNTs的LiCoO2电极进行了研究。结果表明,复合物导电剂提高了LiCoO2电极的电化学性能。MWCNTs/FNG质量比为5的复合物(FNG-MWCNTs)作导电剂,LiCoO2电极的0.2C首次放电容量约为154.2mAh/g。和单纯的MWCNTs作导电剂相比,FNGMWCNTs作导电剂,LiCoO2电极有好的倍率放电性能,在3C倍率放电电压更高,放电比容量更高。原因可能如下:首先,MWCNTs、FNG和Li-CoO2颗粒三者实现了均匀的分散;其次,MWCNTs把多个孤立的FNG联系起来,形成了更为有效的导电通道。 展开更多

关键词 锂离子电池 多壁碳纳米管 导电剂

在线阅读 下载PDF 职称材料

硬碳包覆人造石墨作为锂离子电池负极材料的快充性能评价 被引量：2

5

作者 吴敏昌 喻宁波 +2 位作者 乔永民 孙方静 张洁 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第S1期15-20,共6页

电动汽车及混合动力汽车的发展对锂离子电池的功率特性提出了更高的要求.目前商业化的锂离子电池负极材料以石墨为主.然而石墨材料的层间距较小(0.335 nm),锂的扩散受到限制,不利于大电流充电.因此,制备和评价具有快充能力的石墨负极材... 电动汽车及混合动力汽车的发展对锂离子电池的功率特性提出了更高的要求.目前商业化的锂离子电池负极材料以石墨为主.然而石墨材料的层间距较小(0.335 nm),锂的扩散受到限制,不利于大电流充电.因此,制备和评价具有快充能力的石墨负极材料将有力推动锂离子电池在电动汽车中的应用.本文选择了一种小粒径(约6.7 μm)人造石墨,通过包覆硬碳进一步提高材料的快充性能.采用SEM、BET等表征材料的物理指标.考察材料首次充放电曲线、倍率、电化学阻抗和锂离子扩散系数等,评价硬碳包覆对快充性能的影响. 展开更多

关键词 锂离子电池 人造石墨 表面包覆 快充

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂电池负极材料改性石墨CGS制备工艺研究 被引量：2

6

作者 谢秋生 仲林 刘萍 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期959-960,1093,共3页

采用煤焦油沥青和石油沥青的混合物为包覆剂制备了碳包覆锂离子电池负极材料,对材料进行了SEM、压实密度,以及大电流放电倍率、循环等测试。制备的碳负极材料为类球状,形貌规整,压实密度提高,循环500周后容量保持率大于80%。

关键词 煤焦油沥青 石油沥青 碳包覆

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂离子电池硅-铝复合薄膜负极材料的研究

7

作者 乔永民 刘萍 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1093-1095,1164,共4页

分别以表面粗糙铜箔(以下简称粗铜箔)和多孔铜箔为基体,采用磁控共溅射方法制备了锂离子电池硅-铝复合薄膜负极材料,通过SEM、XRD及电化学测试手段研究了不同制备条件下硅-铝复合薄膜的结构、形貌及电化学行为。结果表明,采用磁控溅射... 分别以表面粗糙铜箔(以下简称粗铜箔)和多孔铜箔为基体,采用磁控共溅射方法制备了锂离子电池硅-铝复合薄膜负极材料,通过SEM、XRD及电化学测试手段研究了不同制备条件下硅-铝复合薄膜的结构、形貌及电化学行为。结果表明,采用磁控溅射法制备的硅-铝复合薄膜负极材料能够有效缓解电极体积膨胀,具备良好的循环性能。 展开更多

关键词 硅-铝复合薄膜 锂离子电池 负极 磁控溅射

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂离子电池低温电解液研究进展 被引量：15

8

作者 韦连梅 燕溪溪 +4 位作者 张素娜 张洁 吴敏昌 乔永民 王利军 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第1期69-77,共9页

锂离子电池低温存储技术是智慧城市发展的关键之一。商用电解液在低温下易凝固、阻抗高限制了锂离子电池的进一步应用。因此电解液的优化成为改善锂离子电池低温性能的研究热点之一。本文介绍了低温电解液的研究进展。综述了温度对锂离... 锂离子电池低温存储技术是智慧城市发展的关键之一。商用电解液在低温下易凝固、阻抗高限制了锂离子电池的进一步应用。因此电解液的优化成为改善锂离子电池低温性能的研究热点之一。本文介绍了低温电解液的研究进展。综述了温度对锂离子电池充放电影响,提出电解液改性是提高锂离子电池低温性能的关键。低温电解液的改性主要包括锂盐、溶剂和添加剂等方面,并对锂离子电池低温性能的下一步研究进行了展望。低温电解液锂盐的研究重点在于发展具有低电荷转移阻抗和宽温范围的新体系锂盐,低温电解液溶剂的研究重点在于发展具有高介电常数的EC溶剂与低熔点的PC溶剂混合体系,低温电解液添加剂的研究重点在于传统添加剂与新型添加剂的联用。 展开更多

关键词 锂离子电池 低温 锂盐 溶剂 添加剂

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂离子电池快充石墨负极材料的研究进展及评价方法 被引量：19

9

作者 孙方静 韦连梅 +5 位作者 张家玮 喻宁波 吴敏昌 乔永民 王利军 张洁 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第6期1223-1230,共8页

近几年,随着人们对纯电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)的需求日益见长,对高功率和高能量密度锂离子电池(LIB)的要求也越来越高。石墨是LIB最常用的负极材料,具有高能量密度、低电压、良好的电导率、资源丰富和价格低廉等优点。然而... 近几年,随着人们对纯电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)的需求日益见长,对高功率和高能量密度锂离子电池(LIB)的要求也越来越高。石墨是LIB最常用的负极材料,具有高能量密度、低电压、良好的电导率、资源丰富和价格低廉等优点。然而,在大电流充电时,石墨材料存在充电容量低且表面容易析锂等缺点,导致锂离子电池有效容量偏低及严重的安全问题。本文综述了快充石墨材料的研究进展,提出了几种评价材料快速充电性能的方法,为快充锂离子电池的开发提供理论指导。 展开更多

关键词 锂离子电池 石墨材料 快速充电 评价方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

磷化渣制备磷酸铁锂及其性能研究 被引量：6

10

作者 陈通 申韬艺 +2 位作者 吴敏昌 乔永民 王利军 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第10期1237-1239,1244,共4页

磷酸铁(FePO_(4))作为磷酸铁锂(LiFePO_(4))材料的前驱体,随着锂离子电池的发展引起了广泛的关注。磷化渣是磷化工业的副产物,含有大量的磷酸铁,将磷化渣提纯得到粗提纯FePO_(4),经水热重结晶得到亚微米-微米级前驱体FePO_(4),以碳热还... 磷酸铁(FePO_(4))作为磷酸铁锂(LiFePO_(4))材料的前驱体,随着锂离子电池的发展引起了广泛的关注。磷化渣是磷化工业的副产物,含有大量的磷酸铁,将磷化渣提纯得到粗提纯FePO_(4),经水热重结晶得到亚微米-微米级前驱体FePO_(4),以碳热还原的手段得到LiFePO_(4)。研究了水热过程中十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量、pH对FePO_(4)粒度的影响。结构表征手段主要有XRD、SEM、LPS等,使用电化学工作站表征LiFePO_(4)材料的电化学性能。电化学表征结果表明,该材料具有较高的的首次充电比容量,接近磷酸铁锂的理论比容量,库仑效率达到93.51%,但高倍率下的充放电性能较差。 展开更多

关键词 正极材料 磷酸铁 磷化渣 磷酸铁锂 电化学

在线阅读 下载PDF 职称材料

大米淀粉硬碳负极材料的制备及其电化学性能研究 被引量：4

11

作者 王磊 胡鹏飞 +2 位作者 乔永民 谢秋生 刘萍 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期229-232,236,共5页

以大米淀粉为原料,氯化铵为脱水催化剂,经一步程序加热得到大米淀粉硬碳,并制得大米淀粉硬碳负极材料。实验结果表明,大米淀粉硬碳的可逆和不可逆比容量随碳化温度升高而降低,1050℃碳化的样品首次库伦效率最高达到75.5%,0.1C首次充电... 以大米淀粉为原料,氯化铵为脱水催化剂,经一步程序加热得到大米淀粉硬碳,并制得大米淀粉硬碳负极材料。实验结果表明,大米淀粉硬碳的可逆和不可逆比容量随碳化温度升高而降低,1050℃碳化的样品首次库伦效率最高达到75.5%,0.1C首次充电比容量和放电比容量分别为656mAh/g和495.6mAh/g;0.1C、1C循环充放电时,第50次循环的比容量分别是第1次放电比容量的91.96%和85.48%。大米淀粉硬碳负极材料成本低廉、制备过程环境友好,有望在锂离子电池领域得到应用。 展开更多

关键词 锂离子电池 淀粉 硬碳 电化学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

磷化渣制备多元掺杂LiFePO_4/C正极材料的研究 被引量：3

12

作者 刘肖强 张素娜 +2 位作者 吴敏昌 乔永民 王利军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1392-1395,共4页

采用水热酸洗法对磷化渣进行提纯,以得到的含有微量Zn、Ca等元素的FePO_4为原料,利用碳热还原法制备多元掺杂LiFePO_4/C正极材料。利用X射线荧光光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及恒流充放电仪对材... 采用水热酸洗法对磷化渣进行提纯,以得到的含有微量Zn、Ca等元素的FePO_4为原料,利用碳热还原法制备多元掺杂LiFePO_4/C正极材料。利用X射线荧光光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及恒流充放电仪对材料的组分、晶体结构、形貌及电化学性能进行了分析和表征。结果表明:磷化渣提纯后得到的FePO_4纯度较高;合成的LiFePO_4/C正极材料晶体结构为橄榄石型,其首次放电比容量为146.28 mAh/g,首次库仑效率为94.05%,同时表现出较好的倍率和循环性能。 展开更多

关键词 磷化渣 水热酸洗法 磷酸铁锂 多元掺杂

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂离子电池石墨负极材料改性研究进展 被引量：10

13

作者 史淇森 燕溪溪 +2 位作者 吴敏昌 乔永民 王利军 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第7期838-843,共6页

石墨材料具有储量丰富、价格低廉、充放电平台安全平稳等优点,仍将成为锂离子电池负极材料的主流。但随着工业和产业化的升级转型,天然石墨的倍率性能和循环性能等无法满足市场的需求,所以对于天然石墨改性技术的研究和突破,将决定其未... 石墨材料具有储量丰富、价格低廉、充放电平台安全平稳等优点,仍将成为锂离子电池负极材料的主流。但随着工业和产业化的升级转型,天然石墨的倍率性能和循环性能等无法满足市场的需求,所以对于天然石墨改性技术的研究和突破,将决定其未来的应用方向和市场格局。综述了石墨负极材料改性技术的最新研究进展,总结了各种改性技术的优缺点,复合改性技术对性能可能会有进一步提升。 展开更多

关键词 石墨 锂离子电池 负极材料 改性方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

喷雾造粒制备纳米硅-硬碳复合材料及其性能 被引量：4

14

作者 潘福森 沈龙 +2 位作者 童磊 聂顺军 李虹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期132-136,共5页

采用砂磨机湿法研磨从鳞片石墨上剥落少量石墨烯和添加碳纳米管构建负极材料中的导电网络,通过喷雾干燥制备纳米硅-硬碳复合材料。借助激光粒度仪、XRD、SEM等分析制备的硅碳复合材料的结构与形貌。用制备的负极材料制备纽扣式半电池,... 采用砂磨机湿法研磨从鳞片石墨上剥落少量石墨烯和添加碳纳米管构建负极材料中的导电网络,通过喷雾干燥制备纳米硅-硬碳复合材料。借助激光粒度仪、XRD、SEM等分析制备的硅碳复合材料的结构与形貌。用制备的负极材料制备纽扣式半电池,并在不同模式下测试其电化学性能。结果表明,碳酸锂添加量为3%(质量分数)时,复合材料的性能最优,首次充放电容量为1279.9 mAh/g,效率高达84.5%,在200 mA/g电流密度下循环50次后容量仍能保持在68.8%。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 纳米硅碳 纳米硅-硬碳 硅酸锂

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型硅碳复合材料的制备及其电化学性能 被引量：1

15

作者 马飞 沈龙 +2 位作者 吴玉虎 吴敏昌 乔永民 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第4期553-555,701,共4页

硅基负极材料由于具有高的比容量而获得较多关注。表面包覆碳层的氧化亚硅与人造石墨、胶黏剂在溶剂中高速分散后,用喷雾干燥的方式获得了复合材料颗粒。对比发现,喷雾复合制备的材料性能优于物理混合方式,并通过阻抗分析初步探明了喷... 硅基负极材料由于具有高的比容量而获得较多关注。表面包覆碳层的氧化亚硅与人造石墨、胶黏剂在溶剂中高速分散后,用喷雾干燥的方式获得了复合材料颗粒。对比发现,喷雾复合制备的材料性能优于物理混合方式,并通过阻抗分析初步探明了喷雾复合方式具有优势的原因。在合成过程中加入质量分数1%的纳米碳纤维进一步优化了硅碳复合材料性能,用该材料制成试样电池,50周循环后容量保持率96%,具有较好的应用潜力。 展开更多

关键词 负极材料 氧化亚硅 喷雾干燥

在线阅读 下载PDF 职称材料