倍率性能

摘要： 随着新能源汽车及储能行业的快速发展,传统正极材料难以满足人们对电池高能量、高密度锂电池的要求.富含Li和Mn的层状氧化物xLi2MnO3·(1–x)LiMO2(M=Ni,Mn,Co),其高比容量可超过250 mA·h·g–1,有希望成为下一代锂离子电池最理想的正极材料.但是,富锂材料仍存在首次循环不可逆容量高、循环性能差和倍率容量低等问题,为解决这些问题,本文阐述了富锂正极材料的结构和电化学反应之间的构效关系,讨论了金属氧化物、金属氟化物、碳、导电聚合物和锂离子导体等涂层材料对富锂正极材料电化学性能的影响规律及作用机理,同时还对以上涂层在富锂正极材料中应用的优缺点进行了总结.最后,对锂离子电池富锂正极材料的包覆改性的未来发展发现作出展望.

摘要： 隔膜对锂离子电池的电性能、安全性能等有重要的影响。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底,涂覆Al_(2)O_(3)纳米陶瓷粉末,制备两种陶瓷隔膜,并对物理特性及组装电池的电性能进行分析。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜,孔隙率分别为56.2%和46.9%,透气度分别为134.0 s/100 ml和244.3 s/100 ml,吸液率分别为3.81 mg/cm^(2)和2.89 mg/cm^(2);组装的电池20.00 C与1.00 C容量之比分别为97.80%和90.08%,50.00 C与1.00 C容量之比分别为30.86%和25.53%,以1.00 C在2.5~4.2 V循环300次的容量保持率分别为91.45%和88.31%。以湿法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜的性能更好。

摘要： 无负极锂金属电池存在容量损失快和循环寿命短的缺点。本文设计制备一种氢氟醚电解液,探究其在无负极锂金属电池中的应用。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行分析,结果表明该氢氟醚电解液对高面容量银碳基无负极锂金属电池的循环性能有着优良的改善作用。氢氟醚电解液减少了锂枝晶的产生,提高了沉积锂的致密性,在大于3 mAh/cm2的高面容量下,银碳基无负极锂金属电池在0.5C的倍率下50次循环后仍保持96.2%的平均库伦效率,展现了优良的循环性能和良好的倍率性能,1C倍率下容量保持率≥85%。

摘要： 硫化聚丙烯腈(SPAN)用作锂硫电池正极材料时,循环性能较好,但自身较低的电导率导致倍率性能不佳。综述通过不同结构和功能的碳材料、过渡金属化合物与SPAN制备复合材料,以提高SPAN倍率性能的研究进展。相比于一维和三维的碳材料,具有二维层状结构的石墨烯在复合材料中更易形成导电网络,使SPAN在高倍率下能释放出更高的比容量。将电导率较高或具备一定催化活性的过渡金属硫化物与SPAN复合,可提升SPAN的倍率性能。

摘要： 高能量密度富锂锰基正极材料是非常有前景的锂离子电池正极材料,然而差的倍率性能和长循环过程中严重的电压衰减制约其商业化应用.通过少量镧对Li_(1.2)Mn_(0.75)Ni_(0.25)O_(2)正极材料进行了掺杂改性.电化学测试结果表明,少量的镧掺杂Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_(2)材料具体优秀的倍率性能,当电流密度为5 C时,Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_(2)电极仍然可提供185.5 mAh g^(-1)放电比容量.在0.5 C倍率循环100次后容量保持率为76.5%.此外,循环过程中电压衰减也得到了有效的缓解.电化学性能的改善与镧掺杂后减少的晶格氧释放和扩大的锂层间距密切相关.因此,镧掺杂改性是改善富锂锰基正极材料结构稳定性和电化学性能的一种非常有前途的方法.

摘要： 本研究采用高电压三元材料作为正极活性材料,研究不同比例的导电炭黑(SP)和碳纳米管(CNTs)对正极片及软包电池性能的影响。研究表明,随着CNTs含量的增加,正极片的附着力增大,面电阻和反弹减小,且电池的倍率性能、低温性能和循环性能均得到提升。1.0%CNTs电池在15 C倍率下放电容量保持率为99.7%,-40°C低温放电拐点电压为2.904 V,常温1 C、5 C充放循环600次后容量保持为97.9%。

摘要： 为提高LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)正极材料的电化学性能,采用氧化石墨烯进行包覆正极材料试验,并利用热重分析、扫描电镜分析、材料首次充放电曲线、循环性能曲线和倍率性能曲线研究了氧化石墨烯包覆量对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)正极材料结构形貌以及电化学性能的影响。结果表明,当氧化石墨烯添加量为8%时,以0.2C倍率、2.75~4.3 V电压平台下首次放电容量达到165.37 mAh/g,在经过30圈循环后,容量保持率高达96.50%,在倍率为0.5C、1C条件下,经过30次循环后容量保持率分别为95.2%、92.89%,且在不同电流密度下材料的循环性能较好,具有优良倍率性能。

摘要： 三元材料是主流的高能量密度正极材料,存在循环稳定性和倍率性较差等问题。采用高温固相法,将ZrO_(2)包覆到LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_(2)(NCM)材料表面,制备NCM@ZrO_(2)复合正极材料,以提高循环稳定性和倍率性能。采用XRD、SEM分析材料的结构和形貌,并对电化学性能进行测试。与原始NCM材料相比,NCM@ZrO_(2)样品的首次放电容量差别不明显,但循环稳定性和倍率性能得到提高。ZrO_(2)包覆量为0.45%的样品,电化学性能最佳,在3.0~4.3 V充放电,以0.5 C、2.0 C循环200次的容量保持率分别为82.9%、80.9%;倍率性能也得到提高,5.0 C电流下的比容量为151.4 mAh/g。NCM@ZrO_(2)的表面涂层可抑制不良副反应,减少电解液分解反应,提高导电性。

摘要： 锂离子电池的倍率性能会受到多种因素的影响,本文综述了近年来隔膜方面对锂离子电池的倍率性能的影响的研究进展,具体介绍了隔膜孔隙率、厚度、孔径曲折度、复合隔膜、陶瓷隔膜对锂离子电池倍率性能的影响方面的研究现状,展望了从隔膜方面提高锂离子电池倍率性能的技术发展方向,提示隔膜对于优化锂离子电池倍率性能的思路。

摘要： 锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)具有放电比容量大、热稳定性好、成本低、安全性能好等优点,但其倍率性能有待进一步提升。本文采用水热法制备了K^(+)掺杂LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料LNCM-x K。通过X射线衍射谱、场发射扫描电镜和X射线光电子能谱表征LNCM-x K的形貌和结构,通过电化学工作站和蓝电测试系统测试其电化学性能。结果表明:K^(+)掺杂能有效降低阳离子混排程度,改善LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料的电化学性能,其中当x=0.125时K^(+)掺杂LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)样品(LNCM-0.125K)阳离子混排程度最低;LNCM-0.125K样品电化学性能最佳,0.2 C下50次循环后容量保持率为96.15%;在不同电流密度(0.2 C,0.5 C,1 C,2 C,5 C)下进行倍率性能测试,连续充放电30次后LNCM-0.125K样品容量保持率为97.00%。

摘要： 钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、环境友好等特点,被认为是替代锂离子电池作为下一代电动汽车动力电源及大规模储能电站配套电源的理想选择.寻找合适储钠正负极材料尤为关键.至今已研究过得储钠负极包括碳材料、合金化、嵌入化合物和转换反应材料.但是都面临着体积膨胀,循环性能差得问题.二氧化钛是一类嵌入化合物负极.不同隧道结构的TiO2表现不同的嵌钠性质.单斜相的TiO2(B)纳米管,其(001)晶面具有0.56nm的层间距,适合钠离子的嵌入脱出,在3.0-0.8V具有～80mAh g-1的可逆比容量.锐钛矿TiO2,可以实现0.41Na(140mAh g-1)的可逆比容量.本文采用一步式水解法结合煅烧合成介孔碳辅助纳米晶二氧化钛,具有介孔微孔复合孔结构,孔体积0.20cm3g-1,以及表面积40.3cm2g-1.在0.1C电流密度下放电259mAh g-1,1C充放循环150周后容量保持在11059mAh g-1.介孔碳的引入显著提高了电子电导,缩短了钠离子迁移路径,倍率性能明显提升.为寻找具有高钠离子脱嵌性能的储钠负极提供了新的思路.

摘要： 为了探究制备优异性能的钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)3(NVP),我们利用溶胶-凝胶法合成了一种新型改性的碳包覆的磷酸钒钠复合材料.利用X射线衍射(XRD)对样品进行了晶体结构和物相分析;使用傅里叶红外光谱(FTIR)对样品的谱学性质和基团成分进行了分析;采用扫描电镜(SEM)对样品的表观形貌和粒度进行了表征;利用热重分析仪(TGA)对样品的含碳量进行了检测;采用充放电测试系统对材料电化学性能进行了评价.结果显示,样品NVP颗粒大小在1～3μm之间且表面被无定形碳包覆(NVP/C);在2.5-3.8V电压范围内1C倍率下的首次放电容量为110mAh/g,为理论容量的93.5％.此外,样品NVP/C在50C倍率下释放的容量为54mAh/g,表现出优异的倍率性能.

摘要： 本文通过多巴胺自聚合的方法在传统的硫碳正极上包覆一层保护层,制备了S/C@pDA三元核壳材料。其中导电碳黑作为载硫基体，聚多巴胺作为保护层抑制多硫化物的溶解。相比较S/C电极,S/C@pDA电极在容量保持率、倍率性能、循环寿命等方面有很大的提升。

摘要： 天然石墨经过浓H3PO4插层处理、有机胺热解碳包覆后形成具有"核-壳"结构的碳包覆插层石墨负极材料.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和恒流充放电仪对改性天然石墨的晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了分析和表征.结果表明:改性后的天然石墨晶面间距增大,表面成功地包覆了一层无定型碳;其首次充电比容量为366.42mA·h/g,在1C倍率下循环20周后容量保持率为87.13％,而在同样条件下,天然石墨的容量保持率仅78.13％.该改性方法有效地改善了天然石墨的倍率性能和循环性能.

摘要： 使用简单的水解反应和低温热处理过程所制备的Li4Ti5O12/C复合材料具有良好的倍率性能.在水解过程中引入表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB),能够明显的改善锂离子电池负极材料Li4Ti5O12/C的倍率性能.在0.5,1,5,10和20C的倍率条件下,电极材料的比容量分别达到162,154,142,136和129mAh/g.非常明显的高于使用物理混合方法所制备的Li4Ti5O12/C复合材料.同时还使用CTAB所制各的Li4Ti5O12/C复合材料,在高倍率条件下,还显示出了非常良好的循环稳定性,因为其拥有快速的Li+迁移速率(8.97×10-13cm2/s),较小的传荷电阻(Rct)35.2Ω和较小的体积电阻(Rs)6.8Ω.该方法具有实际的应用价值.

摘要： 在NH3气氛下刻蚀多孔炭制备出富含微孔和中孔的N掺杂层次孔炭片,采用扫描电镜、透射电镜、X射线电子能谱分析等方法对其形貌及结构进行表征.结果显示这种碳片含氮量达10.62％,比表面积为573m2·g-1,其连通的孔结构有助于钠离子的扩散.该材料作为钠离子电池负极可逆容量高达518mAh·g-1,并表现出优异的倍率性能.

摘要： 利用碳纳米管为导电材料,在聚乙二醇与表面活性剂的作用下,采用非模板法在溶液中一次合成了具有两级结构的空心球型碳/硫复合材料(HSCW@S).空心球由表面沉积硫的碳纳米管通过紧密地互相缠绕而形成.互相缠绕编制的碳纳米管形成立体导电网络结构,使得该材料具有良好的倍率性能;同时特殊的空心结构,有足够的空间来缓解硫在放电后的体积膨胀对材料结构的破坏.HSCW@S复合材料具有优良的倍率性能和结构稳定性能;在极片含硫量达68 wt％ S,极片载硫量为3 mg cm-2时,在100 mA g-1的电流密度下循环40次,电池比容量可以保持在888 mAh g-1;在500 mA g-1和1000 mA g-1的大倍率下充放电循环100次,比容量仍可保持在618 mAh g-1和578mAh g-1.

摘要： MnO2作为一种在自然界广泛存在的环境友好材料，因其具备较高的能量密度和相对低廉的价格，一直被视为一种良好的超级电容器的电极材料。为了提高MnO2材料的电子导电性能，本文通过恒电位电化学沉积获得同轴MnO2／TiN纳米管阵列电极。该复合结构电极具备较高的比容量(当以2Ag-1的电流充放时比容量可以达到681．0 Fg-1)，并表现出了优异的倍率性能。在循环伏安测试中，当电位扫描速率从2 mV s-1增加到2 V s-1时，其容量保持率仍能达到55％，并且在400Ag-1的大电流下放电，其比容量仍能达到390．2 Fg-1。另外，该复合电极同时具备出色的循环性能，其容量在1000次之后，仍能保持97％。实验结果表明该复合结构电极是一种理想的超级电容器电极材料。

摘要： 研究了微扩层石墨负极材料的制备工艺、结构和电化学行为之间的关系。采用XRD、Raman光谱和SEM等手段分析了样品的结构和形貌，并采用恒电流充放电测试、粉末微电极技术和慢速扫描循环伏安法(SSCV)研究了微扩层前后石墨负极的电化学行为。结果表明，微扩层后石墨颗粒中的结构缺陷增多，近表面区域的无序度增大，面内平均晶粒尺寸La减小，且菱形相含量降低，石墨呈不规则的鳞片状，部分层面的边缘有卷曲与刻蚀现象。微扩层后石墨负极的第三次脱锂容量从345.5 mAH/g增加至381.4 mAh/g，且其循环性能和倍率放电性能得到有效改善。同时，微扩层后锂离子较容易从石墨负极中脱出，脱锂过程中一阶Li-GICs(lithium-graphite intercalationcompounds，简称Li-GICs)向二阶Li-GICs的阶转变可在较低的电位下发生。

摘要： 研究了微扩层石墨负极材料的制备工艺、结构和电化学行为之间的关系。采用XRD、Raman光谱和SEM等手段分析了样品的结构和形貌，并采用恒电流充放电测试、粉末微电极技术和慢速扫描循环伏安法(SSCV)研究了微扩层前后石墨负极的电化学行为。结果表明，微扩层后石墨颗粒中的结构缺陷增多，近表面区域的无序度增大，面内平均晶粒尺寸La减小，且菱形相含量降低，石墨呈不规则的鳞片状，部分层面的边缘有卷曲与刻蚀现象。微扩层后石墨负极的第三次脱锂容量从345.5 mAH/g增加至381.4 mAh/g，且其循环性能和倍率放电性能得到有效改善。同时，微扩层后锂离子较容易从石墨负极中脱出，脱锂过程中一阶Li-GICs(lithium-graphite intercalationcompounds，简称Li-GICs)向二阶Li-GICs的阶转变可在较低的电位下发生。

摘要： 本发明设计锂电池材料领域，尤其涉及一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池。其包括正极、负极和隔膜；正极配方包括：三元正极材料、碳纳米管和导电炭黑；负极配方包括：负极材料和负极导电剂；负极材料为无定形碳包覆石墨所形成的核壳结构颗粒，其制备方法为：将有机碳源溶于溶剂中，配置为有机碳溶液，向有机碳溶液中加入石墨细粉并分散均匀，得到石墨分散液，对石墨分散液进行低温焦化，得到预溶胶，向预溶胶中加入生物质载体，浸渍吸附至生物质载体饱和，随后过滤出生物质载体依次进行二次热焦化和烧结固化，即得到粉料状的负极材料。本发明电池的能量密度高、循环性能和倍率性能优异，且具备耐高低温的能力。

摘要： 本发明设计锂电池材料领域，尤其涉及一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池。其包括正极、负极和隔膜；正极配方包括：三元正极材料、碳纳米管和导电炭黑；负极配方包括：负极材料和负极导电剂；负极材料为无定形碳包覆石墨所形成的核壳结构颗粒，其制备方法为：将有机碳源溶于溶剂中，配置为有机碳溶液，向有机碳溶液中加入石墨细粉并分散均匀，得到石墨分散液，对石墨分散液进行低温焦化，得到预溶胶，向预溶胶中加入生物质载体，浸渍吸附至生物质载体饱和，随后过滤出生物质载体依次进行二次热焦化和烧结固化，即得到粉料状的负极材料。本发明电池的能量密度高、循环性能和倍率性能优异，且具备耐高低温的能力。

摘要： 本发明公开了一种具有更高倍率性能和循环性能的纳米多孔碳及其制备方法和应用，该纳米多孔碳是由Fe催化ZIF‑8衍生而来的，制备方法包括以下步骤：将2‑甲基咪唑的甲醇/乙醇/水溶液与乙酰丙酮铁(III)和硝酸锌的甲醇/乙醇/水溶液混合，室温搅拌24h，离心、真空干燥，在Ar保护下将固体缓慢升至800°C并保温3h，自然冷却到室温，用HCl溶液清洗黑色粉末24h，离心、真空干燥。本发明的有益之处在于：我们采用Fe催化ZIF‑8，不仅在较低的温度(800°C)下得到了高度石墨化的纳米多孔碳，而且Fe的加入更好的保持了ZIF‑8的结构，最重要的是，Fe的加入更大程度的提升了纳米多孔碳的循环性能和倍率性能，使得纳米多孔碳的电化学性能更为优异，进而使得其可用作双电层电极材料。

摘要： 本发明公开了一种具有高倍率性能和循环性能锰酸锂/三维石墨烯复合材料的制备方法。（1）将锰源和强氧化剂溶于蒸馏水，溶解后转移至反应釜，然后置于烘箱中，反应得到黑色MnO

摘要： 本发明提供一种具有优异倍率性能和电流循环性能的电极，该电极由特定的纳米材料制成，主要通过不同分子量的聚合物和金属盐配置成均一溶胶前驱液，采用高压静电纺丝技术获得纳米纤维，结合梯度热处理过程，获得高质量的收缩的可调内结构的纳米材料，巧妙利用两个阶段不同的升温速率控制复合纤维的分解过程，准确且方便的控制形成嵌套结构、并且双层均向内的形貌。

摘要： 本发明公开一种具有优良倍率性能和循环性能的磷酸铁锂的制备方法。（1）取0.2～0.7g锂源、1～2g铁盐、1～3g磷酸盐、0.01～0.05g氟离子掺杂源和0.3～0.8g碳源，加入无水乙醇30-60ml，超声，搅拌；（2）置于干燥箱中，60～80°C，干燥18～24小时；（3）研成粉末，于300～500°C、氩气保护下，烧结4～6个小时，冷却，再次研成粉末，于500～800°C、氩气保护下，烧结10～20个小时，冷却至室温，即得到LiFePO4-XFX，其中：x=0.01～0.1。本发明工艺简单，成本低廉，能够制备出结晶良好、晶粒细小、分布均匀的氟离子掺杂磷酸铁锂正极材料，材料电化学性能得到明显提高，且具有较高的充放电容量、良好的倍率性能和循环稳定性。

摘要： 本发明公开了一种提高钛酸锂电池循环性能和倍率性能的方法，主要改进在于电池的电解液中加入包括稳定剂和气体消除剂的添加剂，电池的化成过程中控制温度为5～60°C，化成充电采用先小后大的3～6段阶梯电流，电流区间为0.02C～1C，各阶段充电时间为1～4小时，上限电压为1.9～3.2V。该方法采用完善、合理的化成工艺，通过电解液添加剂，有效解决电池胀气问题，并抑制正负极基体的腐蚀，从而提高钛酸锂电池循环性能和倍率性能，达到动力锂电池的要求。

摘要： 本发明公开一种提升电池倍率性能的方法，正极材料中混合有含硼化合物，含硼化合物与电池中的电解液形成稳定的CEI膜；所述含硼化合物为三(三甲基烷)硼酸酯（TMSB）或者四甲基硼酸酯(TMB)；本发明还公开了一种锂离子电池正极，包括箔材和附着于箔材的正极层，所述正极层中均匀分散有与电解液成膜的含硼化合物；还公开了具有该正极的锂离子电池；本发明所得锂离子电池正极结构稳定，大倍率放电下循环性能显著提升。

摘要： 本发明公开了一种改善锂离子电池倍率性能的电解液，包括电解质锂盐、有机溶剂、成膜添加剂和二硼酸乙腈类化合物。本发明还公开了含该电解液的锂离子电池。本发明的电解液能在电极表面形成一层稳定的阻抗较低的SEI膜，提高了界面膜的离子电导率，从而使电池获得优异的倍率性能。

摘要： 本发明涉及一种提高锂‑氟化碳一次电池倍率性能的电解液，属于锂‑氟化碳一次电池领域，其特征在于，有机电解液体系中含有添加剂，所述添加剂用于溶解锂‑氟化碳一次电池放电过程中生成的不导电的放电产物LiF，所述添加剂采用作为阴离子受体的硼基化合物的一种或多种；针对锂‑氟化碳一次电池倍率性能不佳的问题，通过在有机电解液体系中添加作为阴离子受体的硼基化合物，溶解锂‑氟化碳一次电池放电过程中生成的不导电的放电产物LiF，提高电极在放电过程中的导电性，从而提高其放电倍率性能。