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天津大学研发新方法 数秒内合成锂离子
电池
正极
材料
天津大学近日研究发现了一种可以在数秒内合成锂离子电池正极材料的高温热冲击技术,他们通过这种10000℃/分钟的超高升温速率的技术合成了包括锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等材料在内的常用的几种锂离子电池正极材料。
天津大学
2022-11-29
高功率锌镍一次
电池
正极
羟基氧化镍
材料
生产技术
高功率锌镍一次电池具有很多优点:①与碱锰电池相比可大功率放电,适合数码相机、摄像机、电动玩具等便携式电子产品使用,如在数码相机中照相的张数可比碱锰电池多3倍以上;②与镍氢电池、锂离子电池相比则不需要充电器进行充电,买来则可使用,很方便;③组装工艺成熟,可利用现成的碱锰电池生产线组装;④适用面广,目前使用锌锰电池、碱锰电池、镍氢电池的地方就可使用锌镍一次电池;⑤绿色电池,对环境没有污染。生产锌镍一次电池的关键就在于其正极材料羟基氧化镍,羟基氧化镍的研发国内外都刚刚起步。 技术成熟程度 我们从2002年就开始羟基氧化镍的制备研究,现已申请有关羟基氧化镍和锌镍一次电池正极制备方法的5项中国发明专利。目前制备羟基氧化镍的工艺已很成熟,已进行了很多次中试试验,性能很好,超过了日本东芝公司。在1000mA恒流持续放电至1.0V的情况下,我们好的配方的电池放电接近1个小时,而日本东芝公司的高能一次锌镍电池只有47分钟。
厦门大学
2021-01-12
金钟团队在高倍率镁二次
电池
正极
材料
领域取得新进展
金属镁可以用于二次电池的负极材料,具有资源丰富、环境友好、理论体积容量高、镁沉积/溶解过程不易形成枝晶等优点,在大规模储能体系中具有很大的应用潜力。然而,由于二价镁离子的电荷半径比大、极化率高,导致其与常规储镁正极材料中的晶格阴离子之间发生强的静电相互作用,阻碍Mg2+离子在正极活性材料中的嵌入和扩散动力学,导致充放电速度缓慢。因此,镁二次电池非常欠缺高性能的正极材料,严重阻碍了该领域的研究发展与应用。 近日,南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、江苏省先进有机材料重点实验室金钟教授带领的“清洁能源材料与器件机制”研究团队研发了基于一种特殊的置换反应机制、非化学计量比的立方相硒化铜,用于高倍率的镁二次电池正极材料。以该硒化铜为正极、金属镁为负极组装的镁电池能够在100 mA g-1下表现出222 mAh g-1的最大放电比容量,在1000 mA g-1大电流密度下放电比容量仍可达155 mAh g-1,此外,在1000 mA g-1大电流密度下,电池循环500次之后,容量保持率约为84.3%。 该团队通过简单的一步溶剂热法合成了一种高结晶度的非化学计量比的立方相Cu2-xSe纳米片(图1)。以Cu2-xSe为正极组装镁电池在100 mA g-1下循环25次后,放电比容量达到最大222 mAh g-1,在300、500和1000 mA g-1下,放电比容量分别可保持为182、166和155 mAh g-1,表现出优异的倍率性能(图2)。此外,该工作从正极和负极两方面对电池经历较长的活化过程给予了一定的解释(图2f)。具体而言,随着Mg2+的嵌入和脱出,Cu2-xSe电极材料的尺寸会逐渐减小,而适当减小活性材料的尺寸可以有效地缩短Mg2+的扩散路径,便于活性材料与电解液充分接触,从而使容量增加。对于Mg负极来说,电解液中具有腐蚀性的氯离子会腐蚀Mg负极表面的氧化物等钝化层,从而使Mg负极表面暴露出更多具有活性的金属镁表面,从而利于容量的提升和稳定。最后,通过非原位表征技术(包括XRD、XPS、TEM和EDX等)对不同充/放电状态的电极片进行详细表征,实验结果表明非计量比Cu2-xSe正极材料的储镁机制为一种特殊的镁/铜离子置换反应。该研究为基于可逆离子置换反应机制的新型高性能多价离子电池电极材料的设计提供了新的思路。
南京大学
2021-02-01
一种锂离子
电池
正极
材料
LiFePO4/C 复合
材料
的制备方法及产 品
本发明提供了一种锂离子电池正极材料 LiFePO4/C 复合材料的 制备方法,具体为:(1)将碳酸锂、磷酸铁和草酸加入聚合物水溶液 中搅拌,得到混合物;(2)对混合物进行球磨,在球磨过程中,草酸 作为还原剂将磷酸铁锂化,制备出无定型的前驱体;(3)对前驱体进 行煅烧,在煅烧过程中,通过聚合物的高温分解将前驱体进一步还原 锂化,并且聚合物作为碳源合成出 LiFePO4/C 复合材料。本发明方法 环境友好,制备过程简单,制备成本低,制备产物颗粒均匀,易实现 工业化生产。
华中科技大学
2021-04-13
基于硅酸盐
正极
的高安全储能
电池
(1)技术创新性和领先性:舍弃传统以可溶性盐路线,采用氧化物为原料,实现材料可控 合成。 (2)技术成熟度:采用固相法,适合大规模生产 (3)市场及效益分析:原料价格低廉,产品附加值高 (4)合作条件:对方提供资金、设备、场地,我方提供人员、技术,成果按贡献分享。
西安交通大学
2021-04-11
锂硫
电池
正极
用粘结剂及其在锂硫
电池
制备中的应用
本发明属于电池粘结剂领域,提供了一种用于锂硫电池正极的粘结剂。所述粘结剂包括为糊化淀粉,该粘结剂由50~95wt%的糊化淀粉与50~5wt%的添加剂组成,所述添加剂为羟甲基纤维素钠或者聚乙烯醇中的至少一种。本发明还提供了一种所述粘结剂在锂硫电池制备中的应用。
四川大学
2017-12-28
微纳复合结构富锂锰基
正极
材料
"近年来,锂离子电池在智能电网、航空航天和军事储能等高能耗新能源领域的应用不断扩展,现有商用正极材料体系(包括层状结构的镍钴锰酸锂、尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂)的实际比容量已经接近各自的理论极限值,无法满足日益增长的能量密度需求。富锂锰基正极材料不仅具有高的比容量(250 mA h/g)和能量密度(1000 Wh/kg),而且其较低的钴和镍含量能够有效降低电池的成本。 本项目主要通过构筑缺陷来增强富锂锰基正极材料的电化学性能,实现高的首圈库伦效率、倍率性能和循环稳定性,提升富锂锰基正极材料整体性能,为其商业化应用打下基础。 "
厦门大学
2021-04-10
微纳复合结构富锂锰基
正极
材料
近年来,锂离子电池在智能电网、航空航天和军事储能等高能耗新能源领域的应用不断扩展,现有商用正极材料体系(包括层状结构的镍钴锰酸锂、尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂)的实际比容量已经接近各自的理论极限值,无法满足日益增长的能量密度需求。富锂锰基正极材料不仅具有高的比容量(250 mA h/g)和能量密度(1000 Wh/kg),而且其较低的钴和镍含量能够有效降低电池的成本。本项目主要通过构筑缺陷来增强富锂锰基正极材料的电化学性能,实现高的首圈库伦效率、倍率性
厦门大学
2021-01-12
锂离子
电池
材料
本发明涉及一种锂离子电池正极材料原位碳包覆硼酸锰锂碳复合材料,是 将锂源、锰源、硼源和碳源按比例在分散溶剂中研磨混合均匀,烘干得粉体,再 于管式炉中将煅烧得到六方或单斜相的硼酸锰锂与碳的复合材料。将所得产品 制备成锂离子电池极片组装成电池,有较高的放电容量和良好的循环稳定性。 本发明采用固相方法,耗能少,可批量工业化生产,已申报国家发明专利。
山东大学
2021-04-13
一种导电凝胶颗粒构成的空气
正极
及其锂空气
电池
本发明公开了一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电 池,其特征在于,该空气正极为全固态结构,其包括导电凝胶制备的 任意形状的颗粒,所述颗粒相互之间具有缝隙,所述导电凝胶同时能 传导电子和传导离子,所述颗粒粒径的尺寸范围为 10μm~500μm。 所述颗粒堆积为层状结构,该层状结构的厚度为 50μm~5mm。一种 锂空气电池的电芯结构为多层卷绕式或者多层层叠式,该电芯由多个 重复单元卷绕或者层叠而成,每个重复单元均包括如上所述的空气正 极。本发明中空气正极的内部存在气体快速扩散通道且能制备成较厚 的厚度,有效解决了氧气扩散困难的问题,使空气正极真正投入实际 应用成为可能。
华中科技大学
2021-04-13
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