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(完整版)锂离子电池研究材料

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(完整版)锂离⼦电池研究材料

1、采⽤铝合⾦壳体的⽅型锂离⼦电池的开发

⼈们已经开发出采⽤铝合⾦壳体的⼿机⽤轻型⽅型锂离⼦电池,不同种类的铝合⾦已经从电化学稳定性、机械强度、激光焊接能⼒和壳作难易程度⼏个⽅⾯得到了考察。本⽂认为⼀种含Mn量为1.1wt%的铝合⾦是制造壳体的锂离⼦电池,其能量密度相对于普通钢壳提⾼了约30%。

电池外壳对电池内部各组成成分起到了重要的包封作⽤,同时也对电池内部各部件之间保持良好接触、维持电池内部压⼒起到了重要的包封作⽤,因此电池壳体的强度是电池性能的重要因素。Al-Mn合⾦是壳作的最佳材料。铝的热膨胀率约是钢的2倍(Al:2.39*10-5,Fe:1.15*10-5/度)。纯铝和Al-Mn合⾦的激光焊接密封效果好,⽽Al-Mn-Mg和Al-Mg-Si的密封性不好。2、⾮⽔溶液可充锂电池过充电保护⽤的能聚合的芳⾹族添加剂USP5879834

⾮⽔溶液可充锂电池,电解液中添加少量的芳⾹族添加剂,在过充电滥⽤条件下能提供保护作⽤。添加剂在异常⾼的电压下,发⽣电化学聚合作⽤,增加了电池内阻从⽽对电池进⾏保护。芳⾹族添加剂如联苯、3-氯噻吩以及呋喃,尤其适⽤于某些锂离⼦电池。在过热滥⽤条件下,这些添加剂未必并可能不优先发⽣聚合反应。

联苯:约占电解液和添加剂混合液总重量的2。5%;3R噻吩,R指卤素,在Br、Cl、I 中选择,占混合液的2~4%;呋喃:约占体积的1%。

在实际电池条件下,某种化合物,如果其在电池电压超过电池正常充电电压上限但低于电池过充电出现危险时的电压(如起⽕)发⽣聚合反应,它才能成为适⽤的材料。添加剂在阴极上发⽣聚合,将在阴极上形成⾼分⼦膜,增加了电池内阻,并且可能阻塞隔膜。

表中列出了⼏种聚合物的聚合电位,但注意这些聚合电势在⼀定程度上依赖于电化学体

为了提⾼锂离⼦电池负极的性能,进⾏了⼀项有关碳粉粒度对放电容量的影响的研究,发现了⼤粒径(平均25。8微⽶)与⼩粒径(平均4。2微⽶)碳粉之间的最佳混合⽐例。当⼤粒径碳粉⽐例⼤约为70%时可得到最⼤放电容量。粒径⽐越⼩,放电容量越⼤。这⾥粒径⽐是指较⼩粒径碳粉平均粒径与较⼤粒径碳粉平均值之间的⽐。结果表明,放电容量与碳粉的颗粒度密切相关,受重量混合⽐及粒径⽐控制。压的最实的碳粉极⽚放出的容量最⼤。

4、超晶格型锂多元过渡⾦属复合氧化物LiNixCo1-2xMnxO2(x=1/3,1/2)的制备与性能研究,侯桃丽,肖⽴新,郭炳坤,《中国电源博览》2004,4,37-38

采⽤固相反应法合成了超晶格型锂多元过渡⾦属复合氧化物LiNixCo1-2xMnxO2(x=1/3,1/2),并对它们的结构和电化学性能进⾏了测试,x=1/3的化合物LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2⾸次充电容量将近190mAh/g,可逆容量约为140~150mAh/g。x=1/2的化合物⾸次充电容量为165mAh/g,可逆容量约为110~120mAh/g。测试结果表明,⼆者的⾸次充放电容量均⼤于当前商品化的LiCoO2的最佳实际容量(140mAh/g)。

5、机械合⾦法制备Li4-xMgxTi5O12尖晶⽯负极材料的研究付冰,⾦基明,周红霞等,《中国电源博览》2004,4,39-41

⽤机械合⾦法促进⾼温固相反应进⾏了Li4-xMgxTi5O12的合成,研究机械化学作⽤时间对锂钛复合氧化物合成温度及锂掺杂浓度锂钛复合氧化物电⼦电导率及电化学性能的影响。结果表明机械合⾦法有利于锂钛复合氧化物合成反应温度的降低。Mg搀杂浓度0。25时其电⼦电导率得到了极⼤的提⾼,且电化学性能好。可以作为锂离⼦电池负极材料。6、P2O5在⾮⽔溶液可充锂电池中的应⽤USP57105

本发明介绍⾮⽔溶液可充锂电池通过电解液与P2O5接触可减少其容量随循环的损失。P2O5可以加⼊电极中或加⼊与电解液接触的其他部位,或者在电池组装前加⼊电解液中。本发明特别适⽤于锂离⼦电池。

添加在电极中,可以占电极重量的0~1%。在电解液中的加⼊良也可控制在阴极重量的0~1%左右。在电解液中也可加⼊控制在每100ml电解液加0~2g的范围。阴极中P2O5百分含量与容降速率对照

7、锂离⼦电池新型负极材料研究

苏⽟长,禹平,邹启凡等,《电池⼯业》,8(1)3-6

介绍了锂离⼦新型负极材料Sn-Ni合⾦的研究,报道了采⽤不同的电镀液和不同的电沉积⼯艺制备的Sn-Ni合⾦,分析和测试结果表明,采⽤电沉积法制备的Sn-Ni合⾦可与Li 发⽣可逆反应,氧化峰出现的电压低,可⽤作锂离⼦电池负极材料,⽤氟化物镀液及在低电流密度下制得的Sn-Ni合⾦电化学性能较好。但⽤Sn-Ni合⾦作为锂离⼦负极材料其循环性能仍有待于进⼀步提⾼。

8、锂离⼦电池政纪材料Li1。2V3O8的合成及性能研究王⾼军,苏光耀,⾼德淑,《电池⼯业》,11(2)100-103

以LiCO3和NH4VO3为原料,采⽤柠檬酸溶胶-凝胶法合成了Li1。2V3O8。通过对前驱体的热分析,选定了低温合成Li1。2V3O8的适宜煅烧温度。⽤FTIR和XRD分析了产物的结构,测试了其电化学性能。实验结果表明,热处理温度对产物的电化学性能影响较⼤,放电容量随前驱体煅烧温度的上升⽽下降,但模拟电池的循环性能却随煅烧温度的上升⽽好转。9、砜类添加剂在锂离⼦电池电解液中的应⽤

左晓希,李伟善,刘建⽣等,《电池⼯业》,11(2)97-99

介绍了三中砜类物质作为锂离⼦电池电解液中的功能添加剂,⾃组装三电极体系和商品电池,对电极体系进⾏了循环伏安分析,对商品电池性能进⾏循环性能测试和⾼低温性能测试,结果表明,3种砜类添加剂与锂离⼦电池正负极都有较好的相容性,在电解液中加⼊这三种砜类添加剂均能明显提⾼电池的循环性能和⾼低温性能。10、粒度对⽯墨材料电化学性能的影响

苏⽟长,刘建永,禹平,邹启凡等,《电池⼯业》,8(3)105-109

采⽤沉降法分离⾼纯度的微粉⽯墨,得到不同粒度分布的⽯墨负极材料。采⽤微电极循环伏安法和恒电流充放电法⽐较研究了不同粒度⽯墨样品的电化学性能,结果发现,⼩颗粒⽯墨材料的可逆容量和不可逆容量都⼤于⼤粒度⽯墨,⼤粒度的⽯墨电极的电化学性能偏差。

⽯墨颗粒静⽌流体中的沉降过程分析:对于粒径为d的⽯墨颗粒,在重⼒场中受到3个⼒,向下的重⼒Fg、流体的浮⼒Fb以及与颗粒沉降⽅向相反的流体阻⼒Fd。在3个⼒作⽤下颗粒发⽣沉降。初始速度为0,故有短暂的加速阶段,随着速度加快,沉降加速度很快降为0,此时匀速降落,此速度称为Stocks速度。Vt=(ρs-ρ)d g/18µ

ρs、ρ是⽯墨和液体的密度,µ为液体的黏度。

由于颗粒之间存在相互碰撞,所以,⼤颗粒先沉降,然后是⼩颗粒。即在最上⾯的只有最⼩的粒径。

⽯墨电极的⾸次不可逆⽐容量损失主要是由SEI膜的形成引起的。粒度越⼩,⽯墨电极的⽐表⾯积越⼤,⾸次放电过程形成SEI膜的不可逆容量损失就⼤。

循环伏安曲线重合的越好,表明材料的循环性能越好。

⼤电流充放电的特性与⼩电流相⽐发⽣了很⼤变化,⽯墨电极的循环伏安曲线都出现了电流峰位的宽化和不同凤位的合并,三个样品均有明显的电压滞后现象。原因有两种:(1)由较⾼的结合能引起的。锂离⼦嵌⼊到⽯墨中部分位置,例如缺陷位

置,那⾥的碳原⼦与锂离⼦的作⽤⽐较强烈,因此需要较多的能量才能使锂离⼦从⽯墨结构中脱出,其脱出电压要⾼于嵌⼊电压;(2)由动⼒学因素引起。锂离⼦在⽯墨微晶中的扩散系数很⼩,约为10-10cm/s。采⽤⾼扫描速率充电时,每个电位下的时间很短,在⼀定电压下,仅⽯墨微晶边缘部分的锂离⼦可以脱出⽯墨,⽯墨微晶层⾯中间的锂离⼦来不及扩散到⽯墨微晶边缘,着部分锂离⼦要在较⾼的电压下才能脱出,从⽽表现为电压滞后。粒度越⼤,扩散路径越远,所需时间越长,电压滞后就越明显。

⽯墨颗粒度越⼩,可逆⽐容量越⼤,是因为(1)⼩颗粒的⽯墨,边缘侧⾯位置能够的⽐⾯积⼤,这正是锂离⼦嵌⼊和脱嵌的位置,通道多,容易快速嵌⼊和脱嵌。(2)锂离⼦在始末中的扩散系数低,要实现完全嵌⼊,在⼤颗粒的始末中需要较长的时间,实际⼯作电极由不同粒度的⽯墨组成,在⼤颗粒仍旧可以嵌⼊锂离⼦的时候,⼤部分⼩颗粒已经达到完全嵌锂状态,所以达到了放电切断电压,这样部分⼤颗粒就表现出较低的放电容量。

⼤颗粒组成的⽯墨电极,颗粒之间的空隙较多,接触效果差。⽯墨电极在锂离⼦的嵌⼊过程中伴随着层⾯扩张变形和体积膨胀,脱出过程伴随着层⾯的收缩和体积减⼩,颗粒越⼤,变形就越⼤。

颗粒较⼤,⾸次嵌锂过程的动⼒学障碍很复杂,很难实现完全嵌⼊形成⼀阶GIC,仅有部分⽯墨层⾯发⽣了扩张变形。在第⼆次充放电过程中锂离⼦可以容易地嵌⼊⽯墨基体中,从⽽接近理论⽐容量,那么其第⼆次的可逆⽐容量就会⼤于⾸次可逆⽐容量。

11、过放电对MCMB-LiCoO2电池性能的影响

余仲宝,胡俊伟,初旭光等,《电池⼯业》,11(4)223-226

通过对MCMB为负极、LiCoO2为正极,⾦属锂为参⽐电极的三电极体系的性能测试及正负极对锂参⽐电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过放电对MCMB-LiCoO2锂离⼦电池的性能影响。结果表明,当电池过放到0V时,负极MCMB表⾯上的SEI膜被损坏,集流体铜箔的腐蚀溶解较严重,再次形成的SEI膜的性能可能较差,这使负极阻抗增⼤,极化增强,相应的使电池在过放电后的循环过程中的放电容量、放电电压和充放电效率⼤为降低。但过放电对MCMB的结构和正极性能没有影响。

12、LiNi0。8Co0。2O2的合成和电化学性能研究肖劲,赵浩,胡国荣等,《电池⼯业》,11(4)232-235

在氧⽓⽓氛下,以⼄酸为原料,以柠檬酸为螯合剂,⽤溶胶-凝胶法制备出了锂离⼦电池正极材料LiNi0。8Co0。2O2。研究了不同合成温度和Li/(Ni+Co)配⽐对材料的结构和电

化学性能的影响。XRD检测结果表明,合成温度为750度、合成时间为18h、Li/(Ni+Co)=1。10的正极材料LiNi0。8Co0。2O2有完整的晶型结构,该材料在0。5C下,⾸次充放电容量分别为230和192。6mAh/g,⾸次充放电效率为83。73%,经过50次循环仍有170。5mAh/g,容量保持率为90。87%。13、有机酸络合法合成的尖晶⽯锰酸锂特性研究

肖卓炳,⿇明友,吴显明等,《电池⼯业》,11(1)17-20

介绍了在实验室⽤柠檬酸络合法合成尖晶⽯LiMn2O4的⽅法及⽤以上材料制备的实验电池;⽤XRD和扫描电镜分析了热处理条件对LiMn2O4粉末结构和形貌的影响;详细报道了实验电池在不同热处理温度和时间条件下的充放电特性和循环性能的实验结果。

(1)随着热处理温度的升⾼或热处理时间的延长,采⽤燃烧辅助有机酸络合法合成的LiMn2O4粉末的晶格常数和晶粒缓慢增加,各种条件下合成的LiMn2O4

粉末的X射线衍射峰强度⼤、峰尖锐,粉末具有良好的结晶性;

(2)粉末的⾸次放电容量随热处理的温度的升⾼或热处理时间的延长⽽逐步增⼤;

(3)不同温度下热处理4h合成的材料粉末的循环性能差别不⼤。但750度热处理不同时间的粉末的循环性能却存在⼀定差别。热处理1h相对较差,当达到

4h时,合成的粉末前20次循环性能已差别不⼤。14、合成温度对LiFePO4电化学性能的影响

丁燕怀,苏光耀,⾼德淑等,《电池⼯业》,11(1)33-35

介绍了采⽤固相法制备锂离⼦蓄电池正极材料LiFePO4的制备⽅法以及关于合成温度对材料结构和电化学性能的影响⽅⾯的研究结果。⽤XRD、SEM对材料的结构和形貌进⾏了表征;⽤恒流充放电实验、循环伏安对材料的电化学性能进⾏了研究,结果表明,700度合成的LiFePO4电化学性能最佳,在0。2C放电下⾸次放电容量达到107。8mAh/g。15、⾼电压锂离⼦电池LiNi0。5Mn1。5O4的合成及性能

⽅海升,王志兴,李新海等,《电池⼯业》,11(1)36-38

以Li2CO3、NiO和电解MnO2为原料,⽤固相法合成了LiNi0。5Mn1。5O4。采⽤XRD、SEM和恒流充放电测试研究了合成样品的性能。XRD测试表明,在950度下加热12h,然后600度下退⽕48h,所得样品具有⽴⽅尖晶⽯结构。电化学测试表明,充放电曲线只在4。7V附近存在电压平台,但容量及循环性能有待于提⾼。16、尖晶⽯型LiMn2O4的制备和性能研究

刘烈炜,⽥炜,赵新强等,《电池⼯业》,8(4)147-150

利⽤溶胶-凝胶法制备镧掺杂的锂离⼦电池正极材料尖晶⽯型LiLa0。005Mn1。995O4,利⽤XRD、循环伏安、充放电测试、交流阻抗等⼿段对其进⾏了研究。结果表明样品呈良好的尖晶⽯结构,在0。3mA/cm2和3。0-4。1V下恒流充放电,⾸次放电容量的⼤于100mAh/g,并具有较好的循环可逆性。活性物质在不同的电位下具有不同的电化学特征,交流阻抗谱明显不同,并对其进⾏了合理的解释。

17、铁钠附和氧化物作锂离⼦蓄电池负极材料的研究华寿南,曹⾼萍,杨晓燕等,《电源技术》(23)1,1-3

研究了⼀种新型的锂离⼦电池负极材料Na2O。1。5Fe2O3的制备、电化学性能、在不同电解液中的⾏为以及充放电过程中结构的稳定性等问题。结果表明其在LiClO4-PC溶液中具有良好的锂嵌⼊-脱出可逆性和较⾼的⽐容量。以1。25mA/cm2放电,容量可达360mAh/g。XRD分析表明,多次充放电后,其结构仍保持稳定。结果表明其可以作为锂离⼦电池的负极材料。18、新型锂离⼦聚合物电解质体系的研究

余晴春,朱沁伟,苗祥国等,《电源技术》(23)1,5-6

从三个⽅⾯,即单⼀离⼦导体、MEEP系列、PV A+增塑剂,对聚合物电解质体系进⾏了初步研究。磺基聚醚(SPEO)与聚胺酯(PU)接枝可以制得单⼀离⼦导体的聚合物电解质,室温电导率可以达10-4S/cm,Na+离⼦迁移数0。99,磷氮三烯环侧基聚⼄烯⾻架电解质,可以消除电解质的蠕变性,提⾼机械强度,制成⾃⽀撑膜,但颠倒率较低;PV A通过搀杂(LiClO4)可以制得Li+离⼦导电聚合物电解质,经添加增塑剂,可以提⾼离⼦电导率,降低玻璃化温度。19、锂离⼦电池负极材料——树脂包覆⽯墨的性能仇卫华,张刚,卢世刚等《电源技术》(23)1,7-9

⽯墨作为锂离⼦蓄电池负极材料具有⾼的脱嵌锂容量及平坦切低的电压特性,但也存在⼀些问题,如在⾼倍率充放电性能及与电解质的相容性⽅⾯。本⼯作制备并研究了环氧树脂包覆⽯墨制备的复合材料。当⽤这种复合材料作为电池负极时,它的五序结构的焦碳壳层防⽌了⽯墨核⼼材料在插锂过程中的剥落现象,改进了锂离⼦在阳极材料中的扩散性能。这种材料与⽯墨相⽐,不仅保留了⽯墨具有较⾼的插锂容量的特性,并且⼤⼤改进了其与电解质溶液的相容性和动⼒学性能,当这种复合才⽤1C充放电时,仍保留有200mAh/g的容量。20、MCMB粒度及分布对锂离⼦蓄电池性能的影响

杨清欣,王伯良,张泽波等,《电源技术》23(5)249-251

MCMB是⼀种常⽤的锂离⼦蓄电池负极材料,⽂中就其粒度和分布对电池性能的影响加以研究和讨论。将MCMB按粒度与分布分成5组,按相同⼯艺制成ICR18650型电池,测试电池初容量效率和循环寿命,结果表明,粒度及分布由⼩到⼤,初放电效率由86%升⾼到91%,合理的粒度分布有利于提⾼电池的循环寿命。粒度D50在20微⽶,且分布呈偏⼼正态分布,电池有较好的初容量和较长的循环寿命。

粒径分布D50越低的材料,其⽐表⾯积越⼤,活性越⾼,会形成较⼤⾯积的SEI膜,形成了较⼤的不可逆容量损失,从⽽降低了第⼀次冲放电效率,电池容量下降。

锂在阳极上的扩散与碳微晶的粒径有关。粒度越⼤,锂的扩散路径越⼤。由于晶格结构总会存在断裂或缺陷,它们还会随着充电过程中晶格结构的胀、缩变化⽽增加。那么锂在⼤粒度的MCMB中扩散时遇到这种缺陷的⼏率就越⼤,扩散的动⼒学过程就困难,⽐之在⼩粒度MCMB中的扩散会造成更多不可逆锂。再者,⼤颗粒MCMB之间的电⼦导电主要依赖于较少的点接触,随着充放电次数增加,SEI膜钝化层加厚,电⼦导电能⼒进⼀步降低,会损失较多的MCMB粉末颗粒不参与反应。21、改性⽯墨⽤做锂离⼦蓄电池负极

李宝华,李开喜,吕春详等,《电源技术》25(5)337-340

通过浸渍的⽅法在天然鳞⽚⽯墨的表⾯包覆上不同厚度的酚醛树脂,然后在N2保护下于1000度炭化1h制得改性⽯墨材料,应⽤SEM、XRD及恒电流充放电等技术研究所得改性⽯墨材料的表⾯物理形态、微晶结构及在不同电流密度下的充放电性能。结果表明包覆在⽯墨表⾯的具有⽆定形结构的酚醛树脂炭能够有效阻⽌⽯墨在充放电过程中发⽣层状剥落,从⽽提⾼了⽯墨材料的循环稳定性,即使在⼤电流下仍然保持了良好的充放电性能。

Fukuda等认为⽯墨的可你容量与其微晶参数之间具有⼀定的相关性,并给出了相应的关系式。Q=372/{[1+d002/L c][1+2 3 d c-c/L a]}22、掺杂钴对尖晶⽯LiMn2O4的影响

黄可龙,熊奇,刘素琴等,《电源技术》25(5)341-342

通过熔融浸渍、分段烧结的⽅法制得尖晶⽯型LiMn2O4、Li1+xMn2-xCoyO4(0≤x≤0。33,0≤y≤0。25)材料,并对材料进⾏了电化学性质、晶格参数和XRD的研究。结果表明:

元素Co的参与使得纯尖晶⽯型LiMn2O4电极对锂离⼦的反复脱嵌有了更强的承受能⼒,且循环稳定性有明显提⾼,这归因于搀杂后3价Co离⼦进⼊尖晶⽯结构的16c位,使结构趋于稳定,但其初始容量有所下降。23、锂离⼦蓄电池正极材料LiNixCo1-xO2——合成及电化学性能邹正光,麦⽴强,陈寒元等,《电源技术》25(5)343-345

采⽤Ni(OH)2、Co(OH)2及LiOH。H20为原料合成锂离⼦蓄电池正极材料LiNixCo1-xO2(0≤x≤1)。XRD测试表明,随n(Ni):n(Co)的逐渐降低,晶胞参数a、c、V明显减⼩,原因是LiNixCo1-xO2晶胞中有部分Ni3+、Co3+取代部分Li+应占据的位置。SEM分析表明,产物颗粒基本均匀,⼀次粒⼦颗粒间的边界较明显,粒径分布为1~10微⽶,平均粒径为4。62微⽶。合成材料的充放电性能较好,LiNi0。3Co0。7O2的⾸次充电容量达到156mAh/g。24、掺钴锂锰氧化物的性能研究

吕东⽣,罗穗莲,李伟善等,《电源技术》25(5)346-349

⽤固相反应法制备出掺钴的尖晶⽯锂锰氧化物LiCoxMn2-xO4(x=0,0。03,0。16)。研究了合成搀杂样品的⼀些物理化学性质。样品中锰的化合价滴定分析结果表明,锰化合价随样品中Co含量的增加⽽增加啊。XRD表明,合成样品均属于⽴⽅晶系的尖晶⽯结构,掺Co量x=0。03晶胞常数与不掺Co时基本相同(a=0。823纳⽶),x=0。16时晶胞常数降低(a=0。

8206)。恒电流充放电结果表明,随着掺Co量的增加,样品的循环稳定性增加,但初始容量降低,x=0、0。03、0。16的初始容量和5次循环后的容降依次为99。7、92。1、40。6mAh/g和34。5%、13。1%、2。15,对容量降低和循环稳定性机理进⾏了探讨。

尖晶⽯锂锰氧化物Co后所获得的循环稳定性,是以初始容量降低为代价的,掺Co量越⼤,循环稳定性越好,⽽初始容量降低也越⼤。

25、⾮⽔电解液中LiPF6的光化学不稳定性郑洪河,徐仲榆,《电池》,34(1)4-6

使⽤尖晶⽯LiMn2O4作为锂离⼦电池正极材料,采⽤恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安⽅法对⽐研究了LiPF6的光化学不稳定性及其对电解液性能的影响。结果表明:在光催化作⽤下,LiPF6分解产⽣的杂质在较低的电位条件下参与电极反应,诱发电解液组分的氧化分解,是破坏电解液性能的重要原因。在此基础上使⽤了⼀种能吸附电解液中质⼦酸的沸⽯预处理剂,正式了在LiPF6电解液中质⼦酸含量的升⾼是影响电解液性能的重要因素。

锂盐电解质的稳定性包括电化学稳定性、热稳定性和光稳定性。电化学稳定性决定电解液是否参加电极反应,热稳定性和光稳定性有直接影响电解液的电化学稳定性。电解液组分在正极表⾯的氧化反应主要发⽣在碳导电剂表⾯。光照15d后,电解液在⼄炔⿊表⾯的副反应增多,电解液的分解电位明显降低。说明光照下产⽣了杂质,降低了电解液⾃⾝的抗氧化能⼒。在光和热的作⽤下,LiPF6可以发⽣如下多种热⼒学允许的反应形式:LiPF6——LiF+PF5PF5——PF3+F2

PF5+H20(trace)——POF3+2HFLiPF6+H20——HPF6+LiOHHPF6——HF+PF5

结合(1)和(3)式可以得到下⾯的总反应式:LiPF6+H20(trace)——LiF=POF3+2HF

这实际上就是C。G。Barlow提出的LiPF6在电解液中的反应形式。光照条件下还可能诱发⼀Gibbs⾃由能⼤于0的反应,电解液中因此出现更多复杂的成分,从此意义上讲,光

照对电解液的破坏程度更⼤。

在上述可能的杂质中,HF的破坏是不可忽视的。HF会造成正极活性物质Mn的溶解,也会溶解电极/电解液相界⾯的固体电解质中间相膜,导致溶剂化锂离⼦嵌⼊晶体对材料的晶体结构造成破坏;同时,HF还可能直接参与电极反应,诱发电极过程的副反应并破坏电解液⾃⾝的稳定性。

沸⽯处理:先将沸⽯活化,为清洗—烘⼲—碾碎—过筛。⽤LiClO4蒸煮浸泡24h,保证其中的Na+完全被Li+置换。经过沸⽯处理可以实现有效的电化学循环,但与遮光贮存的电解液相⽐,其电化学性能仍⽋佳。26、包埋镍酸锂的热稳定性和耐过充性万新华,王博,连芳等,34(1)7-9

锂离⼦电池在受热、过充条件下容易引起安全性问题,使其应⽤于电动汽车、HEV的动⼒电源受到。⽤锂钴氧包埋镍酸锂作为正极材料,组装成AA电池,对其热稳定性、过充性和钴酸锂电池进⾏了⽐较。实验表明:包埋镍酸锂的电池,其热稳定性和钴酸锂基本相当,过充性能远远优于钴酸锂。提⾼了锂离⼦电池的安全性。26、合成条件对LiNi0。5Co0。5O2结构和性能的影响杨书廷,岳红云,尹艳红等,《电池》36(4)252-2

以聚丙烯酰胺(PAM)为模板剂,⽤微波加热法合成锂离⼦电池层状材料LiNi0。5Co0。5O2,通过SEM、XRD、激光粒度分析仪等技术,研究了PAM和微波处理对材料的形貌、粒度和晶相结构的影响。结果表明,PAM可以有效的控制材料的形貌和粒度。充放电测试表明,在3~4。3V范围内,充放电倍率为0。2C,PAM⽤量为原材料总质量的2%,材料的放电⽐容量达到1mAh/g,除⾸次循环外,前10次充放电效率平均在98。5%以上。27、GICs技术改性包覆天然鳞⽚⽯墨的研究张静,郑永平,邹麟等,《电池》36(4)257-259

利⽤⽯墨层间化合物(GICs)技术对天然鳞⽚⽯墨进⾏结构改造。通过XRD和SEM 分析,证实了GICs技术改性的包涪鳞⽚⽯墨在充放电过程中能更好地维持着包覆后的“核-壳”结构,提⾼了其循环稳定性。在1C倍率下,50次循环后,球形鳞⽚⽯墨和改性鳞⽚⽯墨的容量保持率分别为84。6%和99。4%。28、聚合物电解质P(VDF-HFP)/PVP的制备和性能研究袁艳,陈⽩珍,胡拥军,《电池》36(4)260-262

以PVP与聚偏氟⼄烯-六氟丙烯[P(VDF-HFP)]的混合物为基质,⽤相转移法制备了聚合物电解质P(VDF-HFP)/PVP。采⽤SEM、交流阻抗和线性扫描伏安法对聚合物电解质进⾏了表征,并对组装的LiCoO2/Li聚合物锂离⼦进⾏了性能测试。表明:这种聚合物电解质具有丰富的微孔,吸液率可达53%,电化学稳定窗⼝为5。50V,室温下离⼦电导率为5。85*10-3S/cm;电池以0。1C充放电时,⾸次放电容量为136mAh/g,放电平台为3。88V,30次循环后,放电容量仍保持在139mAh/g。循环过程中充放电效率为98。9%,1C放电容量为0。1C的94%。29、LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2的制备及性能研究殷焕顺,⾼德淑,刘黎等,《电池》36(4)265-267

采⽤溶胶-凝胶法制备了锂离⼦电池政纪材料LiNi0。8Co0。2O2及LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2。⽤XRD、充放电测试、交流阻抗和DSC等研究了Pr的掺⼊对LiNi0。8Co0。2O2结构、电化学性能及热稳定性的影响。结果表明,Pr的掺⼊可以提⾼材料层状结构的规整性,减少材料中阳离⼦的混排。LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2的电化学性能优于LiNi0。8Co0。2O2。虽然⾸次充电容量略有降低,但⾸次充放电效率达到%。20次循环后容量保持率

为91%。LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2循环性能提⾼的原因是Pr的掺⼊抑制了循环过程中电荷转移阻抗的增加。LiNi0。8Co0。2O2和LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2与电解液反应放出的热量分别为51。95和18。23J/g,LiNi0。78Co0。2Pr0。02O2具有更好的热稳定性。30、

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