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尖晶石LiMn2O4被认为是最具发展前景的锂离子电池正极材料,但其容量衰减快和循环性能差是制约其商品化的主要原因.分析了尖晶石LiMn2O4容量衰减快和循环性能差的原因,将其归结为内因和外因;在此基础上,从离子掺杂、表面修饰、电解液改性、合成工艺优化几个方面讨论了改善尖晶石LiMn2O4性能的解决方法.

关键词: 锂离子电池 , 尖晶石LiMn2O4 , 容量衰减 , 解决方法

尖晶石LiMn2O4容量衰减原因及对策

蔡砚 , 王要武 , 何向明 , 姜长印 , 应皆荣 , 万春荣

功能材料

尖晶石LiMn2O4容量衰减的原因包括活性物质的化学稳定性和结构稳定性两方面.其中HF是造成活性物质化学溶解的主要原因,尖晶石结构发生变化也导致容量衰减,而尖晶石材料的化学不稳定性往往会促成结构的变化.掺杂(体相、表面相)和富锂相结合的方案能更有效地抑制尖晶石LiMn2O4的容量衰减.

关键词: LiMn2O4 , 容量衰减 , 富锂 , 掺杂

热处理后La0.80Mg0.20Ni3．70合金循环容量衰减的机理

董小平 , 杨丽颖 , 王青 , 朱凯宁 , 王涛 , 王翠表

材料热处理学报

为研究热处理后La-Mg—Ni系合金的循环容量衰减机理，制备铸态及热处理后La0.80Mg0.20Ni3．70合金。结果表明，合金经热处理后，其循环容量衰减速率减小。热处理后合金中各物相间Mg和Ni元素的浓度差降低。随热处理温度升高，合金中各相间电化学腐蚀的混合腐蚀电位绝对值和最大腐蚀电流先减小后增加，950℃热处理后合金明显好于其他合金。合金颗粒粉化、活性元素的氧化以及各相间的电化学腐蚀是合金电极失效的重要原因。

关键词: 热处理 , La—Mg—Ni系合金 , 相成分 , 容量衰减 , 机理

钒电池电解液中杂质离子对电池性能的影响

陈富于 , 谷士艳 , 孙清 , 陈晖 , 刘庆玉

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.06.005

为研究电解液中杂质离子对电池性能的影响,综合考虑电解液原材料以及电池运行过程可能引入的杂质种类,选取了SiO32-和Fe2+两种典型离子作为研究对象,利用循环伏安和充放电测试方法,考察其对石墨电极电化学活性、电池库仑效率、电压效率、能量效率和容量衰减的影响,为电解液的制备和使用过程中杂质离子控制提供理论依据.结果表明Fe2+对正负极电极反应活性和电池效率没有影响,Fe2+的加入提高了电池容量,容量值的提高与Fe2+浓度有关;SiO32-降低了电极反应活性、电压效率和能量效率,并且加速电池容量的衰减.因此,在钒电池电解液的制备和使用过程中,应尽量避免引入SiO32-.

关键词: 钒电池 , 电解液 , 杂质离子 , 活性 , 效率 , 容量衰减

5V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4改性研究现状

唐致远 , 杨光明 , 王倩

材料导报

近年来,研究人员发现过渡金属掺杂尖晶石材料LiMxMn2-xO4(M=Ni,Co,Cr,Cu,Fe,Al),放电平台可以达到5V左右.在这些材料中,由于LiNi0.5Mn1.5O4具有相对较高的容量,放电平台维持在4.7V,而备受关注.但是LiNi0.5 Mn1.5O4仍然存在结构不稳定、容量衰减比较严重等问题,研究人员通过掺杂金属离子或者取代部分氧来提高材料性能,以及通过包覆来减少材料与电解液的接触.综述了近年来为进一步提高LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能而对其进行改性的一些研究成果.

关键词: 锂离子电池 , 5V正极材料 , 尖晶石LiNi0.5Mn1.504 , 容量衰减 , 改性

锂离子电池正极材料LixMn2O4研究进展

夏君磊 , 赵世玺 , 张仁刚 , 刘韩星

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.04.013

总结了锂离子电池正极材料LixMn2O4的合成方法,归纳了造成容量衰减问题的原因和目前为解决该问题所采用的各种方法,并且对下一步的研究工作进行了展望.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料LixMn2O4 , 合成方法 , 容量衰减

CoO负极添加剂对镍氢电池性能的影响

邸利芝 , 陈丽

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.03.021

以溶解-沉积理论为基础,考察了CoO负极添加剂对电池性能的影响,结果表明:通过添加CoO在电池表面形成的Co膜可抑制合金粉的表面氧化和成分的偏析、电解液的损耗,从而有助于提高电池的循环寿命,并利用循环伏安研究分析了CoO对储氢合金的保护机理.

关键词: 储氢合金负极 , CoO , 容量衰减 , 内阻 , 循环寿命

电动汽车用LiFePO4/C电池容量衰减研究

宋金保 , 朱晓辉 , 马冬梅 , 贺狄龙 , 周琳

金属功能材料 doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2014074

研究了经电动汽车使用后的磷酸铁锂动力电池容量衰减原因.采用场发射电子显微镜(FE-SEM)、X-射线衍射光谱仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)和拉曼光谱等测试手段对使用后的锂离子电池电极材料进行了表征.结果表明,活性锂离子损失是电动汽车使用后锂离子电池容量衰减的最主要原因,而活性锂离子损失主要来源于SEI膜的溶解与再生、电极活性材料的损失及电解液的分解.

关键词: 磷酸铁锂电池 , 存放 , 工况运行 , 容量衰减