改性天然鱗片石墨鋰離子電池負極材料

x衍射和電鏡掃描顯示通過瀝青包覆天然鱗片石墨能在天然鱗片石墨表面包覆了一層完整和均勻的膜。天然石墨經(jīng)瀝青包覆改性后,不可逆容量損失從125.2mah/g減少到32.5mah/g;初始庫侖效率達到93%;比容量從290.8mah/g提高到365.3mah/g;100次循環(huán)后的容量保持率從55.4%提高到93.86%。電化學(xué)性能顯示瀝青包覆石墨材料的最佳燒結(jié)溫度為850℃,瀝青最佳含量為11%wt。

鋰離子電池因其質(zhì)量輕,能量密度高等優(yōu)良性能,是近幾年來電化學(xué)界研究的熱點。但鋰離子電池用石墨作負極還存在一些問題,需要對石墨改性處理。本文介紹了石墨的一種改性方法:瀝青包覆石墨法,可有效降低石墨的比表面積,從而大幅度提高了石墨負極材料的首次可逆容量和庫侖效率,改善電池的循環(huán)性能等。

酚醛樹脂包覆氧化天然石墨作為鋰離子電池負極材料 高文超 1 黃桃 1 沈宇棟 2 余愛水 1,* (1復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,新能源研究院,上海市分子催化和功能材料重點實驗室,上海200438; 2無錫東恒新能源材料有限公司,江蘇無錫214037) 摘要:天然石墨經(jīng)過濃硫酸氧化處理,酚醛樹脂包覆并高溫碳化后形成具有核殼結(jié)構(gòu)的碳包覆氧化天然石墨 復(fù)合材料.采用掃描電子顯微鏡(sem),透射電子顯微鏡(tem),x射線衍射(xrd),激光顯微拉曼光譜 (raman)等檢測技術(shù)對氧化處理以及酚醛樹脂熱解碳包覆前后天然石墨材料的結(jié)構(gòu)與形貌進行分析與表征. 結(jié)果表明,氧化處理與適量的酚醛樹脂熱解碳包覆有效修復(fù)了天然石墨表面的一些缺陷結(jié)構(gòu),使其表面更為光 滑.電化學(xué)測試結(jié)果顯示,經(jīng)過氧化處理與酚醛樹脂熱解碳包覆后天然石墨材料電化學(xué)性能得到明顯提高.

通過對石墨化針狀焦進行酚醛樹脂包覆,提高其用作鋰離子電池負極材料時的首次庫侖效率和循環(huán)性能。結(jié)合x射線衍射(xrd)、掃描電子顯微技術(shù)(sem)等分析手段研究發(fā)現(xiàn):未包覆的石墨化針狀焦的首次充電容量和首次庫侖效率分別為269ma.h/g和55.0%;而經(jīng)過w=10%酚醛樹脂包覆的石墨化針狀焦,其首次充電容量和首次庫侖效率分別提高到327ma.h/g和69.9%,且經(jīng)20次充放電后的充電容量能穩(wěn)定在299ma.h/g,循環(huán)效率接近100%,表明酚醛樹脂包覆能較好地改善石墨化針狀焦的電極性能。

以苯為碳源,在900℃下采用tvd(thermalvapordeposition)法對螺旋結(jié)構(gòu)碳納米管(helicalcarbonnano-tubes,hcnts)進行了包碳修飾,采用xrd、sem、tem、bet等檢測方法對所制備材料進行了表征分析.包碳后hcnts的比表面積明顯降低.研究了包碳hcnts用作鋰離子電池負極材料的性能,結(jié)果顯示適量包碳不僅提高了hcnts的首次庫侖效率,而且改善了其循環(huán)穩(wěn)定性和倍率充放電性能.當(dāng)tvd包碳45min、hcnts增重約220wt%時,首次庫侖效率從59.2%提高到77.8%,在1.0c、2.0c、5.0c以及10.0c倍率下的放電比容量分別為265.6、245.7、196.0、163.2mah/g,在10.0c下循環(huán)95次后放電比容量保持率為93.3%.過多的碳包覆雖然會進一步提高材料的首次庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性,但會導(dǎo)致其倍率性能變差.

２８７ 正極材料是鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一。在簡要介紹幾 種正極材料的基本性質(zhì)之后，本文將從理論模擬、材料合成和 表面改性三方面介紹近年來本實驗室在鋰離子電池正極材料 方面的研究進展。 １主要正極材料的基本性質(zhì) 對于目前的鋰離子電池來說，正極材料是鋰離子的唯一 或主要提供者。由于這個原因，鋰離子電池正極材料的種類比 負極材料的種類少得多。目前鋰離子電池使用的正極材料主 要是鋰過渡金屬氧化物，包括六方層狀結(jié)構(gòu)的ｌｉｃｏｏ２、 ｌｉｎｉｏ２、ｌｉｍｎｏ２和ｌｉｎｉ１－ｘ－ｙｃｏｘｍｎｙｏ２（０≤ｘ，ｙ≤１，ｘ＋ｙ≤１），尖 晶石結(jié)構(gòu)的ｌｉｍｎ２ｏ４以及聚陰離子類正極材料如橄欖石結(jié)構(gòu) 的ｌｉｆｅｐｏ４。 ｌｉｃｏｏ２是最早發(fā)現(xiàn)也是目前研究得最深入的鋰離子電 池正極材料。ｌｉｃｏｏ２的理論比容量為２７４ｍａｈ／ｇ，實際比容

天然鱗片石墨的前景

用鈦酸納米管和lioh溶液進行離子交換法得到了水合鈦酸鋰前驅(qū)體,進而在不同溫度熱處理制備了li4ti5o12。通過x射線衍射(xrd)、掃描電鏡(sem)、熱分析(tg-dsc)和恒電流充放電測試對反應(yīng)產(chǎn)物進行了研究。結(jié)果表明所得前驅(qū)體在500～700℃熱處理可得到納米結(jié)構(gòu)的純相l(xiāng)i4ti5o12。所得li4ti5o12的可逆容量約為160mah·g-1,循環(huán)穩(wěn)定性隨熱處理溫度的提高而增強,并因具有較短的鋰離子擴散距離表現(xiàn)出極佳的倍率性能,在1600ma·g-1(約10c)的電流密度下放電下還保持140mah·g-1的容量。

涓流充電是用來彌補電池在充滿電后由于自放電 而造成的容量損失。一般采用脈沖電流充電來實現(xiàn) 上述目的。為補償自放電，使蓄電池保持在近似完 全充電狀態(tài)的連續(xù)小電流充電。又稱維護充電。電 信裝置、信號系統(tǒng)等的直流電源系統(tǒng)的蓄電池，在 完全充電后多處于涓流充電狀態(tài)，以備放電時使用。 鋰離子電池的充電過程可以分為四個階段：涓流充 電（低壓預(yù)充）、恒流充電、恒壓充電以及充電終 止。 鋰電池的充電方式是限壓恒流，都是由ic芯 片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池 的電壓，如果電壓低于3v，要先進行預(yù)充電，充 電電流為設(shè)定電流的1/10，電壓升到3v后，進入 標(biāo)準(zhǔn)充電過程。標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進行 恒流充電，電池電壓升到4.20v時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20v。此時，充電 電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時，充電結(jié)束。下圖為充

鋰離子電池電解液材料(ppt文檔)

涓流充電是用來彌補電池在充滿電后由于自放電 而造成的容量損失。一般采用脈沖電流充電來實現(xiàn) 上述目的。為補償自放電，使蓄電池保持在近似完 全充電狀態(tài)的連續(xù)小電流充電。又稱維護充電。電 信裝置、信號系統(tǒng)等的直流電源系統(tǒng)的蓄電池，在 完全充電后多處于涓流充電狀態(tài)，以備放電時使用。 鋰離子電池的充電過程可以分為四個階段：涓流充 電（低壓預(yù)充）、恒流充電、恒壓充電以及充電終 止。 鋰電池的充電方式是限壓恒流，都是由ic芯 片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池 的電壓，如果電壓低于3v，要先進行預(yù)充電，充 電電流為設(shè)定電流的1/10，電壓升到3v后，進入 標(biāo)準(zhǔn)充電過程。標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進行 恒流充電，電池電壓升到4.20v時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20v。此時，充電 電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時，充電結(jié)束。下圖為充

鋰電池電解液特性 鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。 基本信息 中文名稱鋰電池電解液 組成鋰鹽和有機溶劑 含義離子傳輸?shù)妮d體 分類電池 鋰電池電解液主要成分介紹 1.碳酸乙烯酯:分子式:c3h4o3 透明無色液體(>35℃),室溫時為結(jié)晶固體。沸點:248℃/760mmhg， 243-244℃/740mmhg;閃點:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔點:35-38℃;本 品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。可用作紡織上的抽絲液;也可直接作為脫 除酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑;在醫(yī)藥上可用作制藥的組分和原料;還可用 作塑料發(fā)泡劑及合成潤滑油的穩(wěn)定劑;在電池工業(yè)上，可作為鋰電池電解液的優(yōu) 良溶劑 2.碳酸丙烯酯分子式:c4h6o3 無色無氣味,或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚

邦凱鋁殼鋰離子電池設(shè)計

0 目錄 1．設(shè)計的目的與任務(wù)...................................................1 1.1課程設(shè)計背景....................................................1 1.2課程設(shè)計目的與任務(wù)..............................................1 2．設(shè)計的詳細內(nèi)容.....................................................2 2.1原材料及設(shè)備的選取..............................................2 2.2電池的工作原理..................................................3 2.3

東莞軒航電子有限公司 dongguanshinehongelectronicsco.,ltd. add：中國廣東省東莞市長安鎮(zhèn)長盛社區(qū)薈萃街33號金秋樓501室 第1頁共2頁 鋰離子電池銅箔簡介 鋰離子電池用銅箔所謂鋰離子電池是指分別用二個能可逆地嵌入與 脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構(gòu)成的二次電池，俗稱“鋰電”。鋰電池的 構(gòu)造主要包括：正極、負極、電解質(zhì)及其它輔助材料。 在20世紀的后半個世紀中,制造印刷線路板(pcb)幾乎是電解銅箔 的唯一用途。近年來隨著銅箔裝備水平的提升和制造技術(shù)的進步，電解銅 箔的物理、化學(xué)、機械和冶金等性能得到大幅提高,再加上生產(chǎn)控制連續(xù)、 生產(chǎn)效率較高、價格相對便宜等優(yōu)勢,因此，采用高性能電解銅箔代替壓延 銅箔已在鋰電池實際生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用。目前,國內(nèi)外大部分鋰離子電池 廠家都采用電解銅箔

深圳新宙邦科技股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/xzb q/xzb007-2008 鋰離子電池電解液 electrolytesforlithium-ionbattery 2008-7-10發(fā)布2008-7-20實施 深圳新宙邦科技股份有限公司發(fā)布 q/xzb007-2008 i 前言 鋰離子電池電解液沒有國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此本企業(yè)依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則、指南和編寫規(guī)則》 gb/t1.2-2000和gb/t1.1-2000之規(guī)定制定了本標(biāo)準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)由深圳新宙邦科技股份有限公司提出 本標(biāo)準(zhǔn)由深圳新宙邦科技股份有限公司品管部歸口管理 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：深圳新宙邦科技股份有限公司 本標(biāo)準(zhǔn)起草人：周達文、鄭仲天、高家勇、梅芬 本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時期：2008年7月 q/xzb007-2008 1 鋰離子電池電解液 1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電

鋰離子電池電解液的基礎(chǔ)

介紹了鋰離子電池負極材料的類型,提出了采用高純石墨碳碳材制備負極材料的工藝流程。

石墨作為鋰離子電池的負極材料具有高的脫嵌鋰容量及平坦且低的（相對于鋰金屬）電壓特性，但也存在一些問題，如在高倍率充放電性能及與電解質(zhì)的相容性方面。本工作制備并研究了環(huán)氧樹脂包覆石墨制備的復(fù)合碳材料。當(dāng)用這種復(fù)合碳材料作為鋰離子電池的負極時，它的無序結(jié)構(gòu)的焦炭殼層防止了石墨核心材料在插鋰過程中的剝落現(xiàn)象，改進了鋰離子在陽極材料中的擴散性能。這種材料與石墨相比，不僅保留了石墨具有較高的插鋰容量的特性，并且大大改進了其與電解質(zhì)溶液的相容性和動力學(xué)性能，當(dāng)這種復(fù)合碳材料用１ｃ充放電時，仍保持有２００ｍａｈ／ｇ的容量。

以天然石墨為原料,球磨過篩得到顆粒均一的球形顆粒。酚醛樹脂作為碳源對球磨后石墨進行包覆,經(jīng)過高溫碳化處理,在天然石墨表面形成一層碳包覆層,再對包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷進行表面預(yù)成膜處理。采用x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和land電池測試系統(tǒng)等對共改性石墨進行結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能分析。xrd分析顯示,共改性后的石墨層間距d002和無序化程度增加,說明在石墨的表面形成了一定的包覆層。sem圖片中可以看出改性后的石墨顆粒致密均勻且較為圓滑,這種結(jié)構(gòu)使得石墨顆粒表面積適當(dāng)減小,電化學(xué)性能得到提高。電化學(xué)性能測試結(jié)果,采用共改性后的石墨在0.1c首次放電比容量達到362ma·h/g,首次庫倫效率為92%,100個循環(huán)后容量仍保持為最高容量的98.6%。

以天然石墨為原料,球磨過篩得到顆粒均一的球形顆粒。酚醛樹脂作為碳源對球磨后石墨進行包覆,經(jīng)過高溫炭化處理,在天然石墨表面形成一層炭包覆層,再對包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷進行表面預(yù)成膜處理。采用x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和電池測試系統(tǒng)等對共改性石墨進行結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能分析。xrd分析顯示,共改性后的石墨層間距d(002)和無序化程度增加,說明在石墨的表面形成了一定的包覆層。sem圖片中可以看出改性后的石墨顆粒致密均勻且較為圓滑,這種結(jié)構(gòu)使得石墨顆粒表面積適當(dāng)減小,電化學(xué)性能得到提高。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明,采用共改性后的石墨在0.1c首次放電比容量達到362mah/g,首次庫倫效率為92%,100個循環(huán)后容量仍保持為最高容量的98.6%。

以酚醛樹脂包覆天然鱗片石墨后進行熱處理，將所制備的不同熱解炭包覆層厚度和不同最高熱處理溫度（ｈｔｔｍａｘ）的復(fù)合材料作為鋰離子二次電池的負極，以金屬鋰片作為對電極，在１ｍｌｉｐｆ６／ｅｃ＋ｄｅｃ（１：１）電解液中考察了其恒電流充、放電特性和粉末微電極循環(huán)伏安特性。