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比锂离子电池更好的电池

Neah采用完全不同的方法解决能量密度问题。该公司计划用光刻法在一条专门制作和处理的硅圆片上钻孔,然后将圆片切  (本文共1页) 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

硫化物复合材料的合成及其储锂(钠)性能研究

“能源危机”和“环境污染”是人类在21世纪必须面对的两个严峻问题,电动汽车和大规模绿色储能电网的发展是解决此问题的主要途径。锂(钠)离子电池、超级电容器等电化学储能器件凭借高能量密度、大功率特性、长使用寿命、价格廉价和绿色环保的优势,已逐渐成为电动汽车(减少对化石燃料的依赖和二氧化碳排放)最有竞争力的动力电源和绿色电网储能(加快发展可再生清洁能源)最有潜力的储能电池,特别是锂离子电池和钠离子电池对发展电动汽车和大规模绿色储能电网有重要意义。目前,锂离子电池和钠离子电池负极材料主要是石墨和其他碳材料,而碳负极的储锂和储钠容量有限,极大地限制了目前的锂离子电池和钠离子电池的能量密度进一步的提高,单纯通过改进制备工艺来提高性能已难以取得突破性进展。因此,开发具有高比容量、高倍率、长寿命的锂离子电池和钠离子电池电极材料急剧迫切性。最近的研究进展证明硫化物具有比较好的储锂和储钠性能,主要是由于其具有独特的物理和化学性能。本论文中,我们合成...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

锂离子电池负极材料电化学反应行为与脱/嵌锂机理的原位透射电镜研究

电动汽车和便携式电子设备的迅猛发展对配套电源锂离子电池的性能提出了更加严格苛刻的要求,从而推动了新型锂离子电池负极材料的研制。金属氧化物以理论容量高、循环性能好、安全性高等优点成为理想的负极材料。但是,在放电过程中金属氧化物电极材料会产生较大的体积膨胀,导致电极粉化和微结构的严重破坏,进而造成容量的迅猛衰减。针对这些问题,人们采用各种各样的方法来改进金属氧化物负极材料的电化学性能,如构建纳米复合材料、构筑特定的纳米结构和引入碳材料等,已经取得了很大的进展。但是,金属氧化物负极材料的真实电化学过程、电化学反应机制、容量衰减的原因和微结构的变化过程还不清楚。本论文采用原位透射电子显微镜技术,观察了金属氧(硫)化物在充放电过程中微观形貌和相结构的动态演化过程、研究了它们的储锂机理、探讨了充放电过程中的循环稳定性、分析了导致其容量衰减的原因。其主要创新性研究成果如下:1.研究了Ce02的储锂机理:通过TEM、ED、EELS、HRTEM对...  (本文共179页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

锂/钠/钾离子电池磷化物负极材料的设计与电化学性能

锂离子电池由于具有能量转化率高、能量密度大、环境污染小等优点,在便携式设备上得到了广泛的应用。但是,作为锂离子电池常用负极材料的石墨因为理论比容量小等缺陷,越来越难满足作为动力电源的能量需求。因此开发在大电流密度下放电比容量高,循环稳定性好的负极材料具有十分重要的意义。同时,发展钠/钾离子电池储能系统作为技术储备也十分重要。磷作为锂/钠/钾离子电池的负极材料成本较低且理论容量高达2596 mA h g~(-1),潜力巨大。本文针对磷负极材料电导率差和在充放电过程中体积变化率大而造成的循环稳定性和倍率性能差的缺点,以提升磷负极材料的电池化学性能为目标,将磷与其他电导率高的元素结合,形成磷化物,并且通过设计和调控纳米结构来获得可逆容量高、循环寿命长、高倍率充/放电性能好的储锂/钠/钾离子电池负极复合体系,以期为工业化应用奠定基础。主要内容如下:首先,设计和合成了一种具有纳米棒状结构的磷化铁/掺磷介孔碳材料。创制过程分成三步:即以氯化...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
青岛科技大学

锡基锂/钠离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究

锂离子电池是目前大规模商业储能应用的电池技术,钠离子电池是非常有潜力的电储能器件。这篇文章通过简单的方法制备了CuSn(OH)_6亚微球产物,并通过不同的处理方法制备了四种锡基电池负极材料,分别是CuSnO_3、CuSnO_3@C、Cu_3Sn/SnO、Cu_3Sn/SnO@G四种电极材料。分别以上述四种材料作为锂离子电池和钠离子电池的负极材料,进行电化学性能测试,并做了对比。(1)CuSn(OH)_6在空气气氛下,350℃的高温炉中进行煅烧,就可以得到CuSnO_3材料,以该材料作为电池的负极材料,研究其电化学性能。锡氧化物因其具备比较高的比容量,几乎是石墨比容量的两倍,受到大量关注,作为锂离子电池负极材料具有非常好的前景。但是本文中的研究发现,该材料的循环性能较差,主要原因是,材料在充放电的反应过程中,存在严重的体积膨胀,导致材料遭到破坏,比容量降低。(2)本文还通过高温煅烧的方法,得到了CuSnO_3@C电极材料。CuSn...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

混合水系锂离子电池二氧化硅胶体电解液的性能研究

锂离子电池系统(LiBs)具有能量密度大、功率密度高、循环寿命长、重量轻等优点已经被证明是一种最有前途的固定电源,这吸引了科学家的注意并展开了广泛的研究。尽管具有了卓越的性能,但是LiBs在电解液的制备时采用的剧毒、易燃的有机溶剂在使用不当时会产生安全隐患。而且,由于电解液对水分和空气很敏感,导致了制造工艺的复杂和昂贵。这些具有挑战性的问题依旧制约着锂离子电池在大规模储能系统的应用。1994年,Dahn报道了一种新型的可充电锂离子电池,用基于水的电解液替代了有机电解液,这种新的改进系统即水系可充电锂离子电池(ARLBs)。最近,混合水系锂离子电池(ReHABs)的概念被提出了,这种电池采用LiMn2O4作为正极、锌箔为负极和含有Zn2+和Li+的水系电解液。但是为了确保这一体系可以投放到市场前必须要解决几个技术问题。首先,ReHABs在长期充放电过程中在Zn负极的一侧发生可逆的氧化还原反应而容易发生锌沉积而形成树突晶体,会穿透隔...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>