锂电池正极材料LiFePO4性能研究进展

LiFePO4是最有发展前景的锂离子电池正极材料之一,它具有结构稳定,循环可逆性好,安全无毒等优点。但由于其电导率低和Li+扩散系数小,导致在大倍率充放电时性能较差,阻碍了在大功率电池领域的应用。本文结合LiFePO4的结构和充放电原理,阐述了表面包覆、掺杂、粒度控制等改性手段,以及添加导电剂等对LiFePO4性能的影响。改性是提高其倍率性能的有效手段,提高了LiFePO4颗粒表面和内部的导电性;添加导电剂,可以形成导电网络,进一步提高了LiFePO4作为锂电池正极材料的电化学性能。     

制作工艺对钛酸锂电池防产气的研究

钛酸锂作为锂离子电池负极材料是近几年来的一个研究热点,然而钛酸锂材料在使用过程中容易产生气体,影响了其广泛使用.本文通过控制LFP/LTO电池制作工艺,增大材料压实,采用高温加压化成,选择合适的高温老化时间,抑制了电池在循环过程中的产气,制备出了性能优异的LFP/LTO电池.     

铁钼氧化物电极材料的制备及在锂离子电池中的应用

以六水合氯化铁、磷钼酸、氧化石墨烯和富马酸为原料,采用水热法合成Fe_2(MoO_4)_3纳米材料,并将其用作锂离子电池负极材料.探讨不同煅烧温度对样品形貌和锂电性能的影响,利用SEM、XRD和EDS等分析技术对样品的形貌和结构进行表征,并对其进行电化学性能测试.结果表明:Fe_2(MoO_4)_3纳米材料是颗粒状的结构,在煅烧温度为550 ~oC时,制备的样品具有良好的电化学性能,当电流密度为100 mA·g~(-1),首次放电比容量为1 343.5 mAh·g~(-1),循环充放电50次时,放电比容量仍达915 mAh·g~(-1),表现出良好的循环性能和倍率性能.Fe_2(MoO_4)_3负极的首次不可逆容量损失,主要与电解液的分解和SEI膜的形成有关.     

锂离子电池仿真模拟及其应用综述

在可循环充放电的二次电池中,锂离子电池以其更高的能量密度和更好的电性能,成为全电动车(EV)、混合动力电动车(HEV)和储能等应用领域的首选电源。但由于锂离子电池存在安全性风险,且工作时对温度依赖性大,尚未在这些领域开展广泛的商业化应用。为发挥锂离子电池优良的电化学性能,并降低其安全问题风险,大容量锂离子电源系统需要设计优良的热管理系统,维持锂离子电池在合适温度区间工作,而仿真模拟技术则是辅助热管理系统设计的关键技术。本文综述了锂离子电池热仿真模拟的数学模型,锂离子电池在工作状态下温度预测的仿真模拟,及仿真模拟在电池组设计中的指导作用,并且提出电池组热模拟顺序的建议。     

钛酸锂负极在锂离子电池中的应用

高安全性、高倍率的电池在国防军工领域有着重要的应用价值.钛酸锂材料因同时具有高安全性和高倍率性能,具有作为军用锂电池负极材料的潜力.本文介绍了钛酸锂材料的结构、性能、优缺点及合成方法,并展望了钛酸锂作为锂电负极材料未来的发展方向.     

锂离子电池组冷却技术研究进展

锂离子电池在电动汽车、船舶电力推进等领域前景十分广阔。然而锂离子电池大规模成组使用时,热问题凸显,制约了锂离子电池在上述领域的广泛应用。锂离子电池组冷却技术能保证电池组在安全温度范围内运行,是保障锂离子电池成组后性能发挥与安全工作的关键技术。该文将当前锂离子电池组冷却技术分为风冷、水冷、新型冷却技术和耦合冷却,并分别概述了每种冷却技术的研究进展与结构改进。     

锂离子电池正极材料的研究

本文着重介绍了锂离子电池正极材料LiCoO2,LiMn2O4,LiFePO4,LiNi0.5Mn1.5O4,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM),LiNi0.80Co0.15Al0.05O2(NCA)and x Li2MnO3?(1-x)LiMO2的性能、优缺点及改进方法,并对用这些正极材料及锂离子电池在车船用领域的应用作了进一步展望。     

锂离子动力电池热管理方法研究进展

动力电池组是电动车船的关键部件,电池温度过高造成的电池性能下降乃至热失控会使整车面临严重的安全风险。本文从传统热管理方法(空气冷却、液体冷却)和新型热管理方法(相变材料冷却、热管冷却、喷雾冷却和液态金属冷却)等几个方面对电池热管理方法进行综述,给出目前电池热管理方法的研究进展,为后续的研究方向提供参考。     

TiO_2@C纳米纤维作为钠离子电池负极材料的研究

二氧化钛作为钠离子电池负极材料是近几年来的一个研究热点,其中锐钛矿型的TiO_2作为负极材料体现出优异的储钠特性。TiO_2是一种常用的半导体材料,自身电导率较低,晶格排列比较紧密,不利于钠离子在电极材料中传输。本文针对TiO_2负极材料低电导率,单一晶型TiO_2钠离子传输慢的问题,采用静电纺丝的方法制备了TiO_2@C纳米纤维,通过控制前驱体烧结温度制备出了混合晶型的TiO_2@C复合材料,得到了性能较为优异的钠离子电池负极材料。     

温度场对水下航行器电池舱段结构强度和刚度的影响

利用CATIA和Ansys Workbench软件建立了某型水下航行器电池舱段的实体模型和有限元模型,根据《CB 1235-1993鱼雷环境条件和试验方法》,对电池舱段进行动力学分析。首先研究了结构正常工作条件下电池舱段工作时内部锂/亚硫酰氯电池发热及外部海水温度不同产生的温度场对结构强度的影响。其次分析了不同贮存、运输温度环境条件下,电池舱段结构抵抗脉冲冲击载荷的能力。结果表明,随着海水温度升高,电池舱段内外温差减小,电池舱段受到加速度载荷时的等效应力及变形也随之减小。在脉冲冲击载荷作用下,温度对结构强度及刚度的影响呈非线性。在20℃时,结构的等效应力及变形最小。随着温度正向及负向的变化,等效应力及变形都将增大。     

锂离子电池正极材料表面包覆的研究与发展

锂离子电池的正极活性材料的研究是锂离子电池发展中非常重要的一环,表面包覆改性是提高锂离子电池正极材料电化学性能的重要手段之一,文章综述了国内外锂离子电池正极材料表面包覆的方法和材料,并对未来表面包覆工作的发展提出了一些看法。     

基于有限元的尼龙板热膨胀性能分析

尼龙材料由于其良好的机械性能及热性能而被广泛应用于各种生产领域,了解掌握尼龙板材在不同温度环境下的热膨胀变形对于设备的维护和保养十分重要。本文从材料的热膨胀理论出发,以有限元的理论为基础,详细讨论尼龙板材在不同温度下发生的热膨胀变形,通过有限元仿真分析尼龙板材在不同温度下的热膨胀性能,得出尼龙板在一定温度范围内的热膨胀变化规律。     

高能水系铝锰电池的正极制备及应用研究

水系铝离子电池由于其高体积比容量和质量比容量而具有良好的应用前景，针对目前高容量、稳定性好且与水系铝电池相容的正极材料缺乏的问题，本文采用高温水热合成法制备一种纳米片结构的层状δ-MnO₂正极材料，分析表明该材料展现出均匀的纳米片结构、高度的结晶性和扩大的结构层间距。使用δ-MnO₂组装水系Al-MnO₂电池，测试表明Al-MnO₂电池表现出1.3 V的高电压平台和超过400 mAh/g的放电比容量，具备优异的电化学性能，有希望作为未来的水系高能电池体系的选择。     

方形锂离子电池热失控情况下的热管理研究

为了研究某种方形锂离子电池中单个电芯发生热失控事故时电池的整体性能,本文利用ANSYS软件进行热仿真分析,同时通过实验对电池中单个电芯进行过充强制其发生热失控分析热失控。模拟过程中根据电池箱中电芯和冷却装置的结构特性对电池三维模型进行简化,通过设置均匀热流密度内热源来模拟电池发热过程。热失控实验时对单个电芯进行强制性的过充使电芯发生热失控至电芯过压保护。结合模拟仿真和热失控实验中电池系统的温度分布情况,模拟结果和实验结果十分接近从而验证了仿真模型的准确性。根据热失控仿真结果中的电池系统温度分布云图,该型电池的冷却装置能够保证在单个电芯发生热失控的情况下整个电池的安全性。     

锂离子电池安全性设计

锂离子电池的安全性问题是其固有特性,正负极材料、电解液及其添加剂、电池的结构以及制备工艺条件都对锂离子电池的安全性有重要的影响。合理的电极、电池结构、电池使用、成组技术安全性设计可提高锂离子电池使用安全性。     

复合隔声结构声学性能研究综述

复合隔声结构在船舶舱室壁板、船舶海洋平台舾装和机械设备等隔声领域应用广泛,文章对复合隔声结构的理论模型相关研究文献进行了总结,综述了包括复合层合板、多层板腔、阻尼材料、声学超材料及结构、吸声材料及结构等复合隔声结构的声学性能与应用,同等面密度的复合隔声结构与传统隔声结构的隔声量相比可提高4 dB以上。与此同时,展望了复合隔声结构的发展趋势和技术难点,为复合隔声结构设计和相关性能的研究及应用提供了参考。     

锂离子动力电池冷却技术分析及启示

温度是影响锂离子动力电池工作性能的主要因素之一，高效合理地设计电池的冷却系统对电池的正常工作有重要作用，从而能保障锂离子电池组在各种工况安全稳定地运行。本文研究总结目前主流锂离子电池组采用的风冷、液冷技术及电池关键参数。对比可知，早期风冷技术因其结构简单、成本低成为车、船用锂离子电池主要冷却方案，但现在应用环境对电池的要求越来越高，液冷技术正逐渐取代风冷技术成为各大企业的优先选择，未来随着液冷技术的成本不断降低，有望成为新能源汽车的首选冷却方案，相应成果亦可推广应用于新能源船舶。     

锂动力电池组关键参数研究与性能评估

锂离子电池具有诸多优点,已广泛应用于小功率便携式设备上。在大功率方面,聚合物锂离子电池在储能和动力源领域已开始崭露头角。随着聚合物锂动力电池的应用越来越广泛,对锂动力电池组在整个生命周期内的性能进行评估显得尤为重要。本文对锂动力电池组的一些关键参数进行了讨论并对电池组的性能评估方法进行了探讨。     

密闭舱段片状聚合物锂离子电池组温度场分析

水下航行器密闭电池舱段中聚合物锂离子电池工作时所产生的热量极难散出,这会导致聚合物锂离子电池组温度升高,进而影响其性能和安全性。本文针对水下航行器密闭舱段对聚合物锂离子电池建立数学模型,利用Ansys软件对电池组、1/2电池组、50及20块电池所组成的电池组进行温度场分析。通过分析结果可知,片状聚合物锂离子电池叠加在一起时,热量主要沿侧面散出,两端面对电池组温度影响较小,在对电池组进行温度场分析时,正负极极耳不能忽略。     

石墨烯及其在锂离子电池中的应用研究

石墨烯是一种具有单原子层、二维晶体结构的新型碳材料,因其具有高的导电率、大的比表面积、高的化学稳定性能等优点,成为当前锂离子电池领域研究的热点。本文简述了石墨烯的制备方法,重点介绍了石墨烯在锂离子电池中的应用:作为电极材料、或与其他储锂材料复合作为电极材料使用,并对石墨烯锂离子电池的前景作了进一步展望。