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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>>

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>>

清华大学
清华大学

锂离子电池自支撑一维多孔碳与硅碳复合负极材料研究

随着锂离子电池逐渐广泛使用于动力、储能等大容量、高功率电池领域,锂离子电池的能量密度、功率密度、使用寿命、安全性和成本成为最重要的因素。而高性能负极材料的研发是解决这些问题的关键之一。本文以碳基和非碳基负极材料中颇具潜力的一维多孔碳负极和一维硅碳复合负极材料为研究对象,通过变换碳前驱体、掺氮和材料微观结构设计等方法提高了其电化学性能,同时也揭示了性能提升的原因和内在机制。论文中,选取聚酰亚胺为碳前驱体,以原位生成SiO2纳米颗粒为牺牲模板,通过电纺丝、热处理和后续的化学处理等方法,首次制备了一种适用于锂离子电池的,具有自支撑结构的聚酰亚胺基一维多孔碳负极材料。相比较聚丙烯腈基一维多孔碳负极材料,聚酰亚胺基一维多孔碳负极材料具有高的比表面积、较好的微孔结构和更为优异的电化学性能。这主要同聚酰亚胺基多孔碳纤维所具有的独特的微孔结构、大的比表面积有关。在碳材料中掺杂氮等异质元素,可起到调控碳材料的性质,提高碳材料电化学性能的目的。在聚...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

新型复合过渡金属硫化物用作碱金属离子储能材料的研究

随着电动汽车和电网储能的发展和便携式电子产品需求的不断增加,对开发新一代碱金属离子电池提出了更高的要求。商业化锂离子电池应用最广泛的负极材料是石墨材料,但是其理论比容量仅有372 m Ah·g~(-1),而且用作钠离子电池负极材料时几乎没有容量,这已经无法满足人们对于高性能碱金属离子电池的需求。MoS_2材料因具有与石墨材料类似的层状结构,这种结构是由S-Mo-S层通过较弱的范德华力构成的独特的三明治结构,而且其相邻的层间距要大于石墨材料的相邻的层间距,这有利于碱金属离子的嵌入/脱出过程。此外,MoS_2具有比石墨材料更高的理论比容量,因此是极具潜力的碱金属离子电池负极材料。与单金属硫化物相比,多金属硫化物由于其复杂的化学组分和协同作用具有更优异碱金属离子储存能力。NiCo_2S_4是一种典型的双金属硫化物,其具有比相应的单金属硫化物(NiS_x和CoS_x)更高的电化学反应活性,而且其在循环过程由于不同金属原子间的协同作用使得...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

锂离子电池的热效应及其安全性能的研究

锂离子电池作为新型的高能化学电源,在它向着解决人类环境污染和能源危机的前进过程中,遇到了最为巨大的挑战——安全问题。在高温或高效率充放电等条件下,电池体系的热效应会引起电池内部的热积累,极易导致热失控甚至是电池的燃烧和爆炸。虽然小容量锂电池己被广泛应用于便携式电器中,但是在发展成为潜在应用于动力工业(EV,HEV)和航天航空业(卫星)的大容量锂电堆体系过程中,安全问题引起了足够重视,急需进一步解决。在本论文中,有关锂离子电池的热效应及其安全性能的研究被逐步展开:从研究锂离子电池(全电池及其单电极)在正常运行过程中产生的反应热效应;进而深入到电池在非正常运行后可能导致最终爆炸的燃烧热效应;由此找到安全问题的症结并探求提高锂离子电池安全性能的有效途径(功能性添加剂的研究)。一.锂离子电池(全电池及其单电极)在正常运行过程中产生的反应热效应1.1.锂离子全电池的热效应本工作主要研究了锂离子全电池及其正、负极分别与参比锂电极组成电池的热...  (本文共316页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

NaTi_2(PO_4)_3碳复合材料合成及储钠性能研究

锂离子电池具有比能量大、重量轻、电压高和循环寿命长等优点,使锂离子电池在便携式电子设备和电动汽车等领域得到了快速的发展与广泛的应用。但是随着大规模储能系统的不断发展,锂离子电池较高的制造成本和锂资源存储量有限等潜在问题将会限制锂离子电池大规模的发展。钠与锂是同主族元素,具有相似的化学与物理性质,并且钠资源全球储存量丰富、分布均匀和开发成本较低。所以,钠离子电池可考虑作为未来的储能系统来取代锂离子电池。然而,与锂离子电池研究已有的成熟技术相对比,钠离子电池的研究还尚未成熟。钠离子电池是由多个部分组成的综合系统,其中负极材料就是钠离子电池重要的组成部分之一,它对钠离子电池的电化学性能起着至关重要的影响。但是如今钠离子电池负极材料主要存在如下问题:钠离子较大的离子半径使其不易在电极材料中进行脱嵌、负极材料易在电化学反应过程中发生较大的体积膨胀而影响钠离子电池的循环稳定性、负极材料具有较差的导电性而使其难以保持较高的容量。本文采用水热法...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>