氟化科琴黑/石墨烯复合材料及电化学性能研究

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作者 张亮 周雄 +2 位作者 滕久康 杨文静 黎学明 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1841-1849,共9页

锂氟化碳(Li/CFx)电池在目前已知锂原电池中具有最高的比能量,然而这种电池在放电过程中存在电压平台较低、实际比能量低、倍率性能较差等问题。本文以科琴黑作为碳源,采用固相直接氟化法制备氟化科琴黑(fluorinated Keqin black,FKB),... 锂氟化碳(Li/CFx)电池在目前已知锂原电池中具有最高的比能量,然而这种电池在放电过程中存在电压平台较低、实际比能量低、倍率性能较差等问题。本文以科琴黑作为碳源,采用固相直接氟化法制备氟化科琴黑(fluorinated Keqin black,FKB),通过溶液-热还原法制备氟化科琴黑/石墨烯复合材料(FKB/RGO),提高了材料的导电性,增大了电极材料与电解液的活性接触面积,缩短了锂离子的扩散路径,实现了FKB/RGO在0.1 C倍率下放电比容量为858.4 mAh/g,10 C放电容量达到550.6 mAh/g,表现出优异的能量密度和倍率性能。本研究有助于推动FKB/RGO材料在锂氟化碳电池中的工程化应用。 展开更多

关键词 氟化科琴黑 石墨烯 能量密度 锂氟化碳电池

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干法制备LiCoO_(2)电极的电化学性能 被引量：1

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作者 田文燕 胡洪瑞 +2 位作者 刘富亮 刘江涛 石斌 《电池》 CAS 北大核心 2024年第5期677-681,共5页

电极的制备工艺对性能有重要的影响。采用干法电极工艺制备钴酸锂(LiCoO_(2))电极,通过SEM、X射线能谱、电阻率测试、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究干法电极的微观形貌、元素分布、导电性以及电化学性能。纤维化的聚四氟乙烯... 电极的制备工艺对性能有重要的影响。采用干法电极工艺制备钴酸锂(LiCoO_(2))电极,通过SEM、X射线能谱、电阻率测试、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究干法电极的微观形貌、元素分布、导电性以及电化学性能。纤维化的聚四氟乙烯(PTFE)广泛、均匀地分布在LiCoO_(2)活性物质颗粒的周围,在干法电极内部形成一个完整、致密的三维网状结构;电阻率和EIS测试表明,干法电极具有更好的导电性;以1.0 C在2.5~4.2 V循环200次,容量保持率为80.28%,优于湿法电极的72.85%,表明由纤维状的PTFE形成的三维网络结构可改善电池的循环稳定性,提升电化学性能。 展开更多

关键词 钴酸锂(LiCoO_(2)) 锂离子电池 干法电极 纤维化 三维网状结构 电化学性能

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多孔铜箔对硬碳负极电化学性能的影响 被引量：1

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作者 田文燕 班宵汉 +2 位作者 刘富亮 陈晓涛 石斌 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期364-368,共5页

负极集流体是锂离子电池的重要组成部分,直接决定电池的内阻,影响电池的倍率和循环稳定性。以常规铜箔和多孔铜箔作为集流体制备锂离子电池,通过SEM、极片电阻、接触角和恒流充放电等测试,研究铜箔带孔对电池容量、倍率性能及循环性能... 负极集流体是锂离子电池的重要组成部分,直接决定电池的内阻,影响电池的倍率和循环稳定性。以常规铜箔和多孔铜箔作为集流体制备锂离子电池,通过SEM、极片电阻、接触角和恒流充放电等测试,研究铜箔带孔对电池容量、倍率性能及循环性能的影响。与常规铜箔相比,以多孔铜箔作为集流体制备的极片具有更低的电阻率和更佳的电解液浸润效果,制备的扣式半电池以0.1 C在0.001~2.500 V循环3次进行化成后,首次充放电比容量分别提高了149.50 mAh/g和207.03 mAh/g;在10.0 C倍率下的平均放电比容量达127.21 mAh/g,较常规铜箔制备的电池提升了46.28%;以1.0 C在0.001~2.500 V循环200次后,电池的容量保持率达52.85%,材料的倍率性能和循环稳定性得到提升。 展开更多

关键词 锂离子电池 多孔铜箔 硬碳 容量 循环性能

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钠离子电池P2型层状金属氧化物研究进展 被引量：5

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作者 陈国文 王畅 +1 位作者 杨程响 石斌 《电池》 北大核心 2025年第1期172-177,共6页

三棱柱晶相结构(P2型)层状金属氧化物因优异的性能,被认为是具有潜力的钠离子电池正极材料之一。综述固相烧结法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾干燥法合成钠离子电池P2型层状金属氧化物正极材料的优缺点,总结材料在空气稳定性、不可逆... 三棱柱晶相结构(P2型)层状金属氧化物因优异的性能,被认为是具有潜力的钠离子电池正极材料之一。综述固相烧结法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾干燥法合成钠离子电池P2型层状金属氧化物正极材料的优缺点,总结材料在空气稳定性、不可逆相变和高电压状态下界面稳定性等3个方面面临的挑战;介绍P2型层状金属氧化物的相关改性策略,包括元素掺杂、表面包覆和复合相制备等。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 P2型层状金属氧化物 合成方法 改性

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碳复合氟化镍的制备及其高温放电性能研究

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作者 梁华伟 王科 +2 位作者 唐军 常青 符立才 《电源技术》 北大核心 2025年第6期1271-1278,共8页

利用简单的两步烧结工艺,获得了较纯的氟化镍(NiF_(2))材料,并采用简单的油浴加热及磁力搅拌法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为碳源,制备了三种不同碳含量的氟化镍/碳(NiF_(2)/C)复合材料。利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM... 利用简单的两步烧结工艺,获得了较纯的氟化镍(NiF_(2))材料,并采用简单的油浴加热及磁力搅拌法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为碳源,制备了三种不同碳含量的氟化镍/碳(NiF_(2)/C)复合材料。利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)等表征测试方法分别对NiF_(2)/C复合材料的表面形貌、微观结构进行了表征,并将不同碳含量的复合材料组装成了单电池,对比了不同碳含量复合材料的放电性能,探究了碳包覆改性手段对氟化镍电化学性能的影响。研究结果表明,碳材料对复合材料性能的影响表现在相互竞争的两个方面,NiF_(2)/C复合材料表现出了更好的热稳定性以及更大的比表面积,并且低碳含量的NiF_(2)/C复合材料在低电流密度、高温下表现出了更高的放电电压平台以及更大的放电比容量。 展开更多

关键词 氟化镍 碳包覆 高温放电 热稳定性

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金属-空气电池用多级孔单原子催化剂的制备 被引量：1

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作者 刘俊 刘江涛 +4 位作者 郭灏 杨泽林 王倩玉 陈晓涛 马东伟 《电池》 北大核心 2025年第3期548-553,共6页

高活性氧还原催化剂(ORR)的低成本、高效制备对金属-空气电池的大规模化应用至关重要。以氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)、碱木素(AL)、氨水和硝酸钴为原料,通过定向冷冻干燥的方式合成气凝胶前驱体(Co@AL-TOCNs),再在氩气气氛中,采用一步... 高活性氧还原催化剂(ORR)的低成本、高效制备对金属-空气电池的大规模化应用至关重要。以氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)、碱木素(AL)、氨水和硝酸钴为原料,通过定向冷冻干燥的方式合成气凝胶前驱体(Co@AL-TOCNs),再在氩气气氛中,采用一步热解法制备具有三维多孔蜂窝结构的高活性单原子催化剂(CoSA/N-PCA)。CoSA/N-PCA催化剂的起始电位(E_(onset))为0.95 V(vs.RHE),半波电位(E_(1/2))为0.86 V(vs.RHE),优于商业化质量分数20%的Pt/C催化剂(E_(onset)=0.92 V,E_(1/2)=0.84 V)。该方法为单原子催化剂的大规模生产提供了思路。 展开更多

关键词 碳材料 单原子催化剂 氧还原反应 金属-空气电池

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基于纳/微结构钴酸锂颗粒级配正极的超高功率锂离子电池

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作者 班宵汉 周明霞 +4 位作者 胡洪瑞 刘富亮 马东伟 石斌 张校刚 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第8期2950-2959,共10页

纳米颗粒材料在增强快速充放电能力、优化功率密度等方面比微米粒子具有显著优势,但是其也存在首次库仑效率低、体积能量密度低、负载量低、循环稳定性差、制造过程复杂和成本高等缺点,限制了其应用。本工作采用简单湿法球磨工艺制备了... 纳米颗粒材料在增强快速充放电能力、优化功率密度等方面比微米粒子具有显著优势,但是其也存在首次库仑效率低、体积能量密度低、负载量低、循环稳定性差、制造过程复杂和成本高等缺点,限制了其应用。本工作采用简单湿法球磨工艺制备了纳米级钴酸锂材料(N-LCO),并将其与微米级钴酸锂(M-LCO)进行颗粒级配,分析不同纳米级颗粒质量分数对颗粒级配材料(x%N-LCO)电化学性能的影响。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学技术等表征测试手段,对比分析M-LCO和x%N-LCO材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明,10%N-LCO颗粒级配材料具有较高的首次放电比容量(170.1 mAh/g)和首次库仑效率(93.83%),10 C倍率放电容量保持率达79.30%,1 C充放电循环100周容量保持率为96.33%,循环性能优异。以10%NLCO颗粒级配材料与商业化硬碳材料分别作为正负极活性材料组装的1.4 Ah软包锂离子电池,具有116.78 Wh/kg的比能量,200 C倍率放电容量保持率达78.57%,并且可以承受350 C倍率秒级和1000 C倍率毫秒级脉冲放电,1000 C倍率脉冲放电功率密度达88.44 kW/kg。本工作通过纳/微结构钴酸锂的颗粒级配实现了正极材料倍率性能极大提升,为短时高频高功率锂离子电池的设计和工程化研究提供指导。 展开更多

关键词 超高功率密度 高能量密度 纳米级电极材料 微米级电极材料 颗粒级配

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LiPF 6的掺杂及与石墨烯基氧化物的界面研究

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作者 付紫微 陈安国 +1 位作者 黄晔 黄进 《电池》 北大核心 2025年第2期291-296,共6页

为进一步改善电解液与石墨烯基金属氧化物体系界面的兼容性,以主要成分为LiPF 6的电解液体系为研究对象,引入离子液体掺杂改性,研究掺杂改性对电解液与石墨烯基金属氧化物界面的影响。模拟EMP^(+)-TFSI-掺杂到LiPF 6电解液中对Li+扩散... 为进一步改善电解液与石墨烯基金属氧化物体系界面的兼容性,以主要成分为LiPF 6的电解液体系为研究对象,引入离子液体掺杂改性,研究掺杂改性对电解液与石墨烯基金属氧化物界面的影响。模拟EMP^(+)-TFSI-掺杂到LiPF 6电解液中对Li+扩散的影响,发现:少量EMP^(+)-TFSI-掺杂对Li+离子的扩散影响较小,并能增加电解液体系的电化学稳定性;当EMP^(+)-TFSI-与LiPF 6的物质的量比超过1∶1时,Li+的扩散能力大幅降低;EMP^(+)-TFSI-与LiPF 6的物质的量比不宜超过1∶1。建立不同二维石墨烯基氧化物模型,模拟不同二维石墨烯基氧化物与电解液(LiPF 6/DMC+EC)界面的结构和动力学性质。比较不同二维石墨烯基氧化物的电化学稳定性,发现二维石墨烯基二氧化锡(SnO_(2))适合作为高电压电极材料。 展开更多

关键词 电解液 离子液体掺杂 二维石墨烯基氧化物 界面兼容性 分子动力学 密度泛函理论

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高电位SnS_(2)正极材料在热电池中的应用研究

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作者 王明灿 张小洪 +2 位作者 杨子恒 占志强 樊兆宝 《电源技术》 北大核心 2025年第2期433-437,共5页

采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜、能谱仪和热重分析仪对SnS_(2)的形貌、热重等进行表征,SnS_(2)具有和FeS_(2)、CoS_(2)类似的热稳定性,在环境适应性上可作为热电池正极材料。在电性能上,SnS_(2)起始电压平台优于当前成熟的热电池正... 采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜、能谱仪和热重分析仪对SnS_(2)的形貌、热重等进行表征,SnS_(2)具有和FeS_(2)、CoS_(2)类似的热稳定性,在环境适应性上可作为热电池正极材料。在电性能上,SnS_(2)起始电压平台优于当前成熟的热电池正极材料FeS_(2)和CoS_(2),起始电压平台提高10%左右。在短时间放电情况下,SnS_(2)与氧化石墨烯(RGO)组成的高电导率SnS_(2)正极有更加平稳的放电电压平台和比能量。因此,SnS_(2)是一种非常有潜力的热电池正极材料,在热电池上具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 热电池 SnS_(2) 正极 高电位

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钠源对P2型Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)性能的影响

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作者 陈国文 王畅 +1 位作者 杨程响 石斌 《电池》 北大核心 2025年第4期691-698,共8页

P2型钠离子电池的层状金属氧化物Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)(FM)具有合成工艺简便、比容量高、成本低及循环稳定性较好等特点。以NaOH、CH_(3)COONa和Na_(2)CO_(3)作为固相烧结的钠源,合成FM正极材料,利用XRD、SEM、能量色散谱(EDS... P2型钠离子电池的层状金属氧化物Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)(FM)具有合成工艺简便、比容量高、成本低及循环稳定性较好等特点。以NaOH、CH_(3)COONa和Na_(2)CO_(3)作为固相烧结的钠源,合成FM正极材料,利用XRD、SEM、能量色散谱(EDS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等,探讨钠源对电化学性能的影响。以NaOH为钠源合成的材料,电化学性能较差,但倍率性能较好。以CH 3COONa为钠源合成的材料,低倍率充放电性能较好,以0.1 C倍率在1.5~4.0 V循环,放电比容量达到176.21 mAh/g,但倍率性能和循环稳定性欠佳。以Na_(2)CO_(3)为钠源合成的材料,倍率性能和循环稳定性较好,在1.5~4.0 V充放电,8.0 C倍率下具有36.90 mAh/g放电比容量;以1.0 C倍率循环100次,容量保持率为67.08%。CH_(3)COONa适合于制备低功率高容量的FM正极材料;而Na_(2)CO_(3)更适于制备高功率长循环稳定性的FM正极材料。 展开更多

关键词 钠离子电池 钠源 改性 电化学性能 P2型Na_(2/3)Fe_(1/2)Mn_(1/2)O_(2)

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升温速率对铬氧化物Cr_(8)O_(21)性能的影响

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作者 薛峰 王庆杰 +1 位作者 张亮 滕久康 《电池》 北大核心 2025年第3期491-496,共6页

铬氧化物Cr_(8)O_(21)具有高能量密度、高工作电压的特点,可用作锂一次电池正极材料。以CrO_(3)为原料,采用高温固相法制备Cr_(8)O_(21),探究升温速率对性能的影响。以5℃/min的升温速率得到的Cr_(8)O_(21)材料,放电容量最高,0.05 mA/cm... 铬氧化物Cr_(8)O_(21)具有高能量密度、高工作电压的特点,可用作锂一次电池正极材料。以CrO_(3)为原料,采用高温固相法制备Cr_(8)O_(21),探究升温速率对性能的影响。以5℃/min的升温速率得到的Cr_(8)O_(21)材料,放电容量最高,0.05 mA/cm^(2)的电流密度下,比容量达到419.50 mAh/g,平均电压为2.99 V;以1℃/min的升温速率得到的Cr_(8)O_(21)材料,放电容量其次,比容量为398.49 mAh/g,平均电压为3.01 V。综合来看,升温速率5℃/min得到的Cr_(8)O_(21)材料,电化学性能较好。 展开更多

关键词 Cr_(8)O_(21) 锂一次电池 正极材料 升温速率 高温固相法

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基于LiCoO_(2)/AC混合正极的混合型电容器的性能

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作者 班宵汉 田文燕 +2 位作者 田洪松 刘富亮 石斌 《电池》 北大核心 2025年第3期445-450,共6页

为提升储能器件的能量密度和功率密度,可将Li^(+)插层的电池型材料和表面吸脱附的电容型材料进行优化混合,制备具有体表协同储能效应的混合材料。通过机械球磨法制备LiCoO_(2)/活性炭(LCO/AC)混合材料,其中LCO/AC-10混合材料具有较高的... 为提升储能器件的能量密度和功率密度,可将Li^(+)插层的电池型材料和表面吸脱附的电容型材料进行优化混合,制备具有体表协同储能效应的混合材料。通过机械球磨法制备LiCoO_(2)/活性炭(LCO/AC)混合材料,其中LCO/AC-10混合材料具有较高的比容量(122.07 mAh/g),倍率性能和循环性能较好,10.00 C倍率与1.00 C倍率放电容量之比为86.71%,以1.00 C在2.5~4.2 V循环150次的容量保持率为64.07%。采用该混合正极,以商业化硬碳材料为负极,制备单体容量为1.3 Ah的混合型电容器,具有100.46 W·h/kg的高比能量,100.00 C与1.00 C倍率放电容量之比为71.42%,1 000.00 C脉冲放电比功率高达66.46 kW/kg, 5.00 C充放电循环2 500次的容量保持率为84.79%。 展开更多

关键词 混合型电容器 钴酸锂 活性炭 倍率性能 循环性能

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银纳米粒子改性硬碳材料的性能

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作者 李一帆 刘富亮 +3 位作者 陈安国 刘江涛 周雄 班霄汉 《电池》 北大核心 2025年第1期111-115,共5页

硬碳具有特殊的无定形结构。将硬碳与其他功能材料复合,可实现性能的综合优化。通过化学还原法和一步水热法,合成银纳米粒子复合硬碳材料(Ag@HC)。化学法制备Ag@HC-1时,在还原过程中生成了副产物AgCl,且银纳米粒子以单核或团簇的方式出... 硬碳具有特殊的无定形结构。将硬碳与其他功能材料复合,可实现性能的综合优化。通过化学还原法和一步水热法,合成银纳米粒子复合硬碳材料(Ag@HC)。化学法制备Ag@HC-1时,在还原过程中生成了副产物AgCl,且银纳米粒子以单核或团簇的方式出现在硬碳颗粒上;水热法制备的Ag@HC-2中,Ag最大程度地参与了银纳米粒子的生长,在硬碳表面和颗粒之间形成了粒径更小、更均匀的银纳米粒子。Ag@HC-2复合材料中,过渡金属Ag纳米粒子以Ag-Li合金的可逆化反应参与了电化学储能,提升了电化学性能。在0.01~2.50 V循环,Ag@HC-2的20.0 C倍率可逆比容量达132.5 mAh/g,较硬碳提升了29.3%,1.0 C循环200次的容量保持率为89.4%。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 硬碳 银纳米粒子 水热法

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磷酸酯基高温电解液在锂金属二次电池中的应用 被引量：2

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作者 张红梅 廖丽 +2 位作者 王开琼 尹蒙蒙 徐星 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1566-1571,共6页

采用双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)和磷酸三丁酯(TBP)配制了高浓度电解液LiFSI/TBP,研究了其在锂金属电池应用中的高温电化学性能。通过阻燃、热重、拉曼等测试分析了电解液的物化性质,并组装CR2032型扣式电池考察了电解液在不同温度下的电... 采用双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)和磷酸三丁酯(TBP)配制了高浓度电解液LiFSI/TBP,研究了其在锂金属电池应用中的高温电化学性能。通过阻燃、热重、拉曼等测试分析了电解液的物化性质,并组装CR2032型扣式电池考察了电解液在不同温度下的电化学性能。为了进一步评估电解液的实际应用,装配了1.4 Ah的18650型Li||LiFePO_(4)电池,在125℃以1/5 C倍率放电,循环10次后容量保持率为83.4%,展示出优异的高温电化学性能。 展开更多

关键词 锂金属二次电池 高温电解液 磷酸酯基电解液 高温性能

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黏结剂对硬碳负极材料性能的影响 被引量：2

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作者 滕久康 吴宁宁 +1 位作者 王畅 陈晓涛 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期209-212,共4页

硬碳作为钠离子电池负极材料,具有成本低、容量高和循环性能好等优势,黏结剂种类的选取对硬碳材料性能有很大的影响。选用油系聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂,以及水系海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸钠(PAANa)和羧甲基纤维素(CMC)黏结剂,研究黏结剂种... 硬碳作为钠离子电池负极材料,具有成本低、容量高和循环性能好等优势,黏结剂种类的选取对硬碳材料性能有很大的影响。选用油系聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂,以及水系海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸钠(PAANa)和羧甲基纤维素(CMC)黏结剂,研究黏结剂种类对硬碳材料性能的影响。相比于油系黏结剂,水系黏结剂更适用于硬碳材料。SEM和极片电阻率结果显示,水系黏结剂的分散效果更好,制备的极片电阻率更低。电化学测试结果表明,水系黏结剂制备的电池电化学性能更优,首次库仑效率(ICE)均高于87%,而油性黏结剂PVDF制备的电池ICE仅有70.5%。SA和PAANa两种水系黏结剂制备的电池以1.0 C在0.01~2.50 V循环100次,可逆容量稳定在320 mAh/g左右,而CMC和PVDF制备的电池分别仅为270 mAh/g、260 mAh/g,且SA和PAANa制备的电池电化学阻抗最低。 展开更多

关键词 钠离子电池 硬碳材料 水系黏结剂 油系黏结剂 电阻率

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LATP修饰LCO在高压贫液锂电池中的性能研究 被引量：1

16

作者 杨泽林 付微婷 +2 位作者 郭灏 刘俊 刘江涛 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1561-1565,共5页

通过提高锂金属电池的充电电压、正极负载量以及降低电解液用量可以实现超过500 Wh/kg的高比能量。通过Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)对LiCoO_(2)修饰,能够改善锂金属电池在高电压、贫电解液环境中的稳定性,采用行星分散法制备... 通过提高锂金属电池的充电电压、正极负载量以及降低电解液用量可以实现超过500 Wh/kg的高比能量。通过Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)对LiCoO_(2)修饰,能够改善锂金属电池在高电压、贫电解液环境中的稳定性,采用行星分散法制备的LATP@LCO具有最佳的综合性能,其在0.1 C下的首次放电比容量为212.0 mAh/g,库仑效率为95.3%,循环85次后的容量保持率为87.8%,其相较于纯LCO 57.8%的容量保持率有明显的提升。这对超高能量密度锂电池的循环寿命提升有重要意义。 展开更多

关键词 LiCoO_(2) 高电压 高负载 贫液 锂金属

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浆料固含量对电池型电容器性能的影响

17

作者 刘富亮 付紫微 +1 位作者 陈安国 张校刚 《电池》 CAS 北大核心 2024年第5期700-705,共6页

研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片... 研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片性能影响较大的固含量(45%、50%、55%)进行研究。当固含量为50%时,浆料悬浮液的接触角和表面张力较小;该固含量制得的极片具有较强的剥离强度(1.66 N)、较低的电阻率和优良的三维导电网络结构。50%固含量更适合高功率电池型电容器工业生产的制浆工艺,可改善浆料和极片的物理化学性能及工业批生产的极片质量。制备的电池型电容器极限脉冲功率可达4513.5 W,以10 C充电、20 C放电(100%DOD)循环2000次,容量保持率仍有93.15%。 展开更多

关键词 固含量 干混捏合搅拌 电池型电容器 分散稳定性

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不同粒径正极材料对锂离子电池性能的影响

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作者 张小洪 王明灿 +4 位作者 班宵汉 田文燕 刘江涛 石斌 袁再芳 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第12期2368-2373,共6页

采用三种不同粒径的LiFePO4(LFP)材料与石墨负极复配组装叠片式软包电池,通过粉末电阻率、激光粒度仪及SEM对材料的导电性、粒度和形貌进行了分析,研究了不同粒径对电池电化学性能的影响。结果表明不同粒径大小的正极材料对材料压实密... 采用三种不同粒径的LiFePO4(LFP)材料与石墨负极复配组装叠片式软包电池,通过粉末电阻率、激光粒度仪及SEM对材料的导电性、粒度和形貌进行了分析,研究了不同粒径对电池电化学性能的影响。结果表明不同粒径大小的正极材料对材料压实密度和电池常温性能影响不大,但具有更小粒径的LFP-W正极材料(初始尺寸小于100 nm)在大倍率下有着显著优势,在3 C下的容量保持率高达74.37%,这得益于更小的颗粒粒径缩短了Li+的迁移路径,提高了Li+的迁移速率;同时LFP-W电池在低温-20℃下的放电容量保持率为64.36%,表现出优异的低温放电能力,因此粒径更小的LFP正极材料具有更优异的倍率性能和低温性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 LFP材料 粒径 倍率性能 低温性能

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介孔载体催化剂的制备及膜电极的性能

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作者 杨代辉 马东伟 +1 位作者 史晓斐 陈晓涛 《电池》 CAS 北大核心 2024年第6期766-771,共6页

Pt基催化剂具有高效催化氧还原反应(ORR)的作用,是燃料电池大规模商业化应用的关键材料。通过空气助烧,在高温环境下,将质子酸盐[pPDA][2HSO_(4)]制成具有丰富含氧官能团的介孔碳(MC)材料,再用乙二醇还原氯铂酸,在MC载体上负载Pt颗粒,最... Pt基催化剂具有高效催化氧还原反应(ORR)的作用,是燃料电池大规模商业化应用的关键材料。通过空气助烧,在高温环境下,将质子酸盐[pPDA][2HSO_(4)]制成具有丰富含氧官能团的介孔碳(MC)材料,再用乙二醇还原氯铂酸,在MC载体上负载Pt颗粒,最后,在氢氩混合气氛中高温处理,得到具有高效ORR催化性能的负载Pt颗粒的介孔碳材料催化剂(Pt/MC)。制备的Pt/MC在催化ORR时的半波电位达到0.898 V(vs.RHE),电化学活性面积达到96 m^(2)/g,半波电位和电化学活性面积比商业化Pt/C催化剂分别正0.011 V和高10 m^(2)/g。制备的Pt/MC在膜电极测试中,0.65 V条件下的额定功率密度达到1 041 mW/cm^(2),比商业化Pt/C催化剂高83 mW/cm^(2)。 展开更多

关键词 燃料电池 铂基催化剂 氧还原反应(ORR) 介孔碳(MC)材料 膜电极

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构建CEI膜提升氯化镍正极热电池放电性能

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作者 唐军 孟剑 +3 位作者 唐立成 罗莉 潘志鹏 王京亮 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第6期1133-1136,共4页

利用碳材料在正极与隔膜之间构筑电化学界面(CEI)薄膜,避免正极材料与隔膜材料的直接接触,通过能量散射光谱(EDS)对放电后隔膜材料表面元素进行表征分析。结果表明:多壁碳纳米管构造的CEI膜的单体电池在100 mA/cm^(2)的小电流密度放电... 利用碳材料在正极与隔膜之间构筑电化学界面(CEI)薄膜,避免正极材料与隔膜材料的直接接触,通过能量散射光谱(EDS)对放电后隔膜材料表面元素进行表征分析。结果表明:多壁碳纳米管构造的CEI膜的单体电池在100 mA/cm^(2)的小电流密度放电的电性能明显提升,添加CEI-1粉料的3#电池较不添加CEI膜的1#电池放电容量有效提升40%以上,以单体电压2.0 V为截止电压计算,放电时间824 s,放电比容量达到994 A·s/g,正极材料的利用率达到89%,正极材料的有效容量得到充分利用。因此,利用多壁碳纳米管材料在正极与隔膜之间构筑CEI薄膜可以有效防止正极与隔膜材料的互熔,避免电池后期发生短路。 展开更多

关键词 CEI膜 正极材料 电化学性能 互熔

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