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石油焦锂离子电池负极材料电化学性能研究

石油焦锂离子电池负极材料电化学性能研究

摘要：负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素，人造石墨是重要的锂离子电池负极材料。石油焦的热膨胀系数低，空隙度低，灰分、硫、金属元素含量低，导电率高，易石墨化。此次研究选择３ 种普通石油焦，并通过石墨化制备人造石墨。对３种石油焦原样和石墨化样品进行分析表征，比较其各种性能，研究石油焦石墨化后的变化，并通过电化学分析验证石油焦石墨化后其性能是否达到商用锂电池负极材料水平。实验结果表明：在2750 ℃石墨化处理后，相较于原石油焦样品，３种石墨化样品结构重排，拥有更明显的规整层状结构；含碳量提升，其他例如氢、氧等杂元素和金属元素含量下降；均显现出较低的电极电位和稳定的充放电平台，首次库伦效率分别为85.00%、78.20%、82.96%。经过150次循环后，比容量分别保持在273.00、259.00、226.20ｍＡ/g，库伦效率接近100%，是锂离子电池负极材料的潜在前驱体。
新能源 2025年04月27日
全固态锂电池的电极制备与组装方法

全固态锂电池的电极制备与组装方法

摘要：全固态锂电池由于具有安全性高、循环寿命长、能量密度高等特点，在化学电源领域具有非常好的应用前景。因全固态锂电池是一种使用固体电极材料和固体电解质材料，不含任何液体的锂电池，所以全固态锂电池的电极制备以及组装与现有液态锂电池的方法存在较大差异。本文详细综述了典型的几类全固态锂电池的电极制备与组装方法及相应的性能特征，分别针对氧化物、硫化物以及聚合物固体电解质体系，归纳分析其结构、正极制备方法、负极修饰方法以及电池组装方式，并在最后对全固态锂电池的实验室开发组装方式给出了建议，为全固态电池研究的同行们提供借鉴和参考。
新能源 2024年05月05日
基于3D打印的钠离子电池负极材料研究进展

基于3D打印的钠离子电池负极材料研究进展

摘要：钠离子电池作为一种新兴的能源存储技术，具有成本低、资源丰富、环境友好等优点，但是钠离子具有较大的离子半径，导致离子迁移缓慢，造成其循环寿命短、倍率性能差等问题。三维（3D）打印技术是一种能够快速生产结构物体的先进技术，在微流体、电子和工程领域得到了广泛的应用。近年来，科学家们也开始探索其在储能领域中的应用。该技术作为一种先进的材料制备方法，为实现高效、低成本的负极材料制备提供了新的途径。3D打印技术在制备钠离子电池负极材料方面的应用逐渐受到关注。本综述将简要介绍3D 打印技术概述、3D 打印钠离子电池负极材料的研究进展、3D 打印负极材料（氧化石墨烯、MXenes 和过渡金属氧族化合物等）的性能优化与提升以及面临的挑战与未来展望等方面。
新能源 2025年01月22日
磷酸铁锂电池碳纳米管膜加热结构设计及验证

磷酸铁锂电池碳纳米管膜加热结构设计及验证

摘要：针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题，设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证了FCL（fiber carbon-nanotube film laminated composite）加热器良好的温度均匀性、稳定性以及抗热疲劳性能。开展了低温环境下磷酸铁锂电池加热实验，并与传统的PTC（positive temperature co-efficient）加热器进行了对比分析，结果表明：相较于传统的PTC加热器，FCL加热器质量减轻了59%，能量消耗降低了3. 5%，温升效率提高了26%，功率质量比提升了195%。
新能源 2025年03月24日
锂离子电池正极材料热稳定性研究

锂离子电池正极材料热稳定性研究

　摘 要：通过差示扫描量热法（ＤＳＣ）系统研究了三元材料、电解液的热分解问题，分析了不同电位及电解液的添加量对三元材料热分解的影响。研究表明，三元材料热分解过程历经层状到尖晶石再到岩－盐相的结构转变，同时伴随着氧气的析出。Ｎｉ含量越高，电位越高，三元材料的热稳定性越差，热分解温度越低，热分解焓越大。对于高镍材料来说，其热稳定性与充电过程中的结构相变存在对应关系，在相变转折处热稳性出现明显差异。
新能源 2024年01月08日
硅基负极的研究进展及其产业化

硅基负极的研究进展及其产业化

摘要: 硅基负极材料因其高的比容量成为下一代锂离子电池负极研究的重点。通过概述硅基负极材料的研究进展，针对硅基材料在充放电过程中体积变化大、电池容量衰减快等缺点，从硅源的改性、硅碳复合材料的设计、氧化亚硅材料的改性等方面对其电化学性能进行提升; 针对硅基材料的产业化现状及其制约因素，介绍了陕煤研究院在核壳结构硅碳负极材料，包埋结构硅碳负极材料，凹陷结构硅碳负极材料方面的研究进展及其产业化成果，并对硅基材料的研究方向和产业化进展进行了展望。
新能源 2024年05月04日
镁二次电池负极材料的研究综述

镁二次电池负极材料的研究综述

摘要： 随着经济社会的快速发展和工业化进程的快速推进，能源及储能设备的需求日趋增长。传统的锂离子电池虽然在一定范围内得到了应用，但是其资源匮乏、成本高和安全性差的问题制约了锂离子电池在大规模储能领域的进一步发展。 在后锂离子电池时代，镁二次电池因其资源丰富、低成本、轻量化、高安全性、 高能量密度等优势，有望应用于大规模储能领域。负极是镁二次电池发展和应用的关键因素，而今，镁二次电池仍处于研究初步阶段，其中负极材料的选择、优化及性能提升策略尤为重要。综述了现阶段常见的镁二次电池负极材料，包括纯镁负极材料、合金负极材料、嵌入型负极材料、界面膜改性负极材料等，分析了不同类型负极材料的优点、应用现状、匹配性问题、最新研究进展、潜在发展趋势等。最后，结合已有的研究成果，展望了镁二次电池负极材料未来的研究重点和策略。
新能源 2024年11月07日
锂离子电池的工作原理与关键材料

锂离子电池的工作原理与关键材料

摘要：锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点，被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面，不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展。简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理，从材料结构和储锂机制方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状，介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电池中的作用，重点讨论了锂离子全电池的应用和安全问题，最后对锂离子电池的发展趋势进行了总结和展望。相信随着这些重点、难点技术和关键材料的突破，性能更加优异的锂离子电池必定会更好地造福人类。
新能源 2024年05月04日
太阳能热化学转化技术研究进展

太阳能热化学转化技术研究进展

摘要：利用热化学反应将太阳能转化为易存储的化学产品，是实现太阳能大规模连续利用的有效方式。聚光器和反应器是太阳能热化学转化系统的核心设备。该文首先基于热化学反应进行温度的不同，对典型的低、中、高温太阳能热化学转化系统进行介绍，并对不同温度段系统中常用的聚光器类型进行总结，同时简要评述不同太阳能热化学转化系统的优缺点和发展趋势；然后基于太阳能热化学转化过程中传热方式的差异，对直接辐射加热型和间接辐射加热型太阳能反应器的种类、结构、工作原理和研究进展进行阐述。
新能源 2024年11月01日
硫掺杂炭材料在钠离子电池负极中的研究进展

硫掺杂炭材料在钠离子电池负极中的研究进展

摘要：钠离子电池因资源丰富及成本低等优势，在大规模储能领域备受关注。炭材料作为钠离子电池实用化进程中的关键负极材料，具有高容量、低嵌钠平台、易调控且稳定性好等特点，引起了研究者的广泛关注。掺杂原子可改善炭材料的微观与电子结构，是提升储钠性能的有效途径。常见的杂原子包括N、S、O、P、B 等，其中硫原子因其较大的半径能显著扩大层间距、增加缺陷与活性位点，被广泛用于炭负极材料的掺杂改性。本文综述了近年来硫掺杂炭材料的设计制备及在钠离子电池负极中的研究进展，分析了硫掺杂对碳结构的调控机理与改善电池性能的作用机制，最后针对目前面临的挑战和可能的解决方案进行了总结和展望，以期推动硫掺杂炭负极材料在钠离子电池中的实用化进程。
新能源 2025年01月14日