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  • 简介:电池与传统的锂离子电池相比,有更高的能量密度和比容量,是有潜力的下一代储能产品。本文综述了近年来锂电池的发展现状和最新研究进展,从材料的制备方法,结构设计以及改性方法等几个方面对碳/正极材料进行了导电和循环性能的提升,并总结了需要改进的问题。

  • 标签: 锂硫电池 碳/硫材料 比容量 循环性能
  • 简介:采用沉淀法制备溶胶,通过活性炭吸附溶胶中纳米尺度的颗粒,在常温下制得碳均匀复合材料,并将该复合材料用于锂电池正极。通过SEM和XRD对该复合材料进行表面形貌和内部结构表征,采用恒流充放电法和电化学阻抗测量法测试正极的电化学性能。测试结果表明,活性炭吸附的颗粒直径在50nm附近,且在活性炭中均匀分散。在电流密度为0.2mA/cm2时,含该复合材料正极的首次放电比容量为793mAh/g。循环充放电50次后,正极放电比容量为460mAh/g。

  • 标签: 硫溶胶 活性炭 锂硫电池 正极材料
  • 简介:电池是一类极具发展前景的高容量储能体系,将是下一代电动汽车以及混合电动汽车的化学能源。通过十余年的研究和开发,虽然对其电化学过程中复杂反应机理还没有完整系统的理论描述,但是围绕锂电池的研究取得了很多成果。回顾了过去十余年在锂电池正极材料领域取得的研究成果,介绍了锂电池正极材料的研究现状,分析了该体系的缺陷和存在的问题,并展望了今后锂电池的研究方向。

  • 标签: 锂硫电池 正极材料 复合材料 电化学性能
  • 简介:分析了锂电池存在的主要问题,综述了目前的研究现状,主要从正极、黏接剂、电解质和锂负极等4个方面对锂电池关键材料的改性研究进行了介绍,并展望了这一领域未来的主要研究方向.

  • 标签: 锂硫电池 正极 黏接剂 电解质 锂负极
  • 简介:面向小型可移动电子设备,其携带电池的能量密度成为一个重要技术指标。旨在展望电池技术发展趋势,本文针对各种典型电池(包括锂离子电池、锂空气电池、锂电池等)和新型硅-电池通过理论计算比较分析了其理论能量密度。研究表明:虽然锂空气电池和锂电池具有较大的理论能量密度,但是由于自身固有的树枝状晶体生长和低库伦效率,采用过量锂金属的解决方法极大地降低此类电池的能量密度。对于目前的锂离子电池而言,替换石墨阳极材料为硅材料可以一定程度上提高电池能量密度,理论值可达2100Wh/L。更进一步,基于转换式反应的新型锂化硅-电池能够实现更大电池能量密度,约为3000Wh/L,其值是目前商业化锂离子-石墨电池的四倍。因此,此类新型硅-电池能够满足未来3年~5年内的可移动电子设备的需求。同时,纳米技术可以从根本上解决此类电池自身粉末化问题,从而为其商业化提供可能。

  • 标签: 电池 能量密度 电极材料 计算模型
  • 简介:通过瞬态测试方法,结合理论分析,依据空气/氧气同样条件下的动态负载试验对比,分析阴极浓度对PEMFC动态响应特性的影响。结果表明:当化学计量比为1.2时,氧气的低调几乎没有随着电流密度阶跃增大而增大,而空气测试时低调和响应时间随电流阶跃增加呈现明显的线性增加;当空气和氧气流速相同时,氧气低调变化很小,但是过量的氧气破坏了电池的水平衡,导致响应时间大大增加;随浓度增加,PEMFC动态响应的低调和响应时间线性减少。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 动态响应 响应时间 低调
  • 简介:采用充放电测试、交流阻抗测试等方法研究了温度和添加剂对锂电池自放电的影响?。比较了锂电池在不同温度搁置后的自放电行为,实验结果表明,温度越低,锂电池的自放电程度越低;同时研究了添加剂对锂电池自放电的影响,实验结果表明,以硝酸锂为添加剂,可以在锂负极表面形成较为稳定的SEI膜,抑制聚与锂负极的反应。使用添加剂的锂电池5℃搁置10天放电比容量为1016mAg/g,自放电率为0.7%/天。

  • 标签: 锂硫电池 自放电 温度 添加剂
  • 简介:建立了闭口氢-质子交换膜燃料电池的三雏非稳态数学模型,研究了不同操作压力条件下,电池的运行特性及内部各参数的变化情况。结果表明:闭口电池的性能随着运行时间的增加逐渐下降,且阴极侧氧气不足是导致电池衰减的主要原因;在较高的操作压力下,电池可以维持工作更长的时间。

  • 标签: 闭口 氢-氧电池 非稳态 运行特性
  • 简介:采用亲核取代方法制备了正极材料三聚磷腈复合,并以金属锂为负极组装成扣式模拟电池。红外吸收光谱及XRD实验表明:材料为聚磷腈与的混合物,聚磷腈主要以无定形态存在;循环伏安、恒流充放电测试表明:复合材料中溶入到电解液中的多离子的氧化还原过程是电化学迟缓过程,复合材料吸附及驻留了部分电解液,对"飞梭效应"有抑制作用;交流阻抗谱测试表明,复合材料中已经在聚磷腈基质中得到高度分散。

  • 标签: 锂硫电池 正极材料 三聚磷腈复合硫 飞梭现象
  • 简介:气体绝缘输电管道(GIL)绝缘子通常由环氧树脂/Al2O3复合材料浇注而成。在直流电压及负载温升作用下,绝缘子表面易积聚电荷造成电场畸变,进而引发沿面闪络。本文为探索非线性ZnO填料对环氧树脂/Al2O3/ZnO复合材料绝缘性能的影响规律,对直流电压下不同ZnO含量的环复合材料表面电位衰减进行了测量,分析了不同温度对表面电荷特性的影响,得到了基于电荷消散的非线性电导变化规律。研究结果表明:直流电压下,ZnO颗粒掺杂可以明显促进环复合材料表面电荷消散;随着温度升高,载流子迁移率增大,表面电荷的消散速度加快;当ZnO含量超过一定阈值时,电导率在高场下呈现非线性特性,从而抑制环氧树脂复合材料表面电荷积聚。相关结果为非线性电导复合材料在调控直流气体绝缘输电管道绝缘子表面电荷特性方面的应用提供了参考。

  • 标签: 气体绝缘输电管道 环氧树脂绝缘子 运行温度 表面电荷 非线性电导
  • 简介:本文采用简单的溶胶-凝胶法合成了NiCo2O4包裹的CuO同轴纳米电缆异质结催化剂。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明,复合之后CuO和NiCo2O4的形态与结构保持不变。进一步采用旋转圆盘电极(RRDE)技术研究了在碱性溶液中纯NiCo2O4、纯CuO和CuO@NiCo2O4复合催化剂的电催化性能。对于还原反应(ORR),复合后的CuO@NiCo2O4比单独的纯CuO和纯NiCo2O4显示出高得多的电化学活性,其特征在于具有更高的极限扩散电流密度和更正的起始电位,同时复合后的催化剂具有更优异的稳定性,这可以归因于其独特的同轴纳米电缆结构和复合催化剂中CuO和NiCo2O4之间的协同催化作用。

  • 标签: 同轴纳米电缆 异质结 电催化 氧还原