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工艺参数对NCM811半电池性能影响研究

山东化工 2024年第7期53卷 40-43页

作者：于鹏刘亚飞崔建矿冶科技集团有限公司北京100160 北京当升材料科技股份有限公司北京100160

研究了半电池配方、压实密度工艺参数对团聚体LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)正极材料电化学性能的影响。研究表明:配方中导电剂含量较低时有利于提升压实密度同时缓解颗粒破碎程度,但是导电剂的减少会略微影响倍率和循环性... 详细信息

研究了半电池配方、压实密度工艺参数对团聚体LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)正极材料电化学性能的影响。研究表明:配方中导电剂含量较低时有利于提升压实密度同时缓解颗粒破碎程度,但是导电剂的减少会略微影响倍率和循环性能。压实密度的提升可以增加活性物质和导电剂的接触,降低阻抗从而提升容量,但是会加剧正极材料颗粒破碎,从而导致循环过程中阻抗增加以及循环衰减。该研究为NCM811材料的开发和应用提供了实验依据,有助于推动高镍正极材料的进一步发展。

关键词： NCM811正极材料半电池配方压实密度容量循环性能

基于锂离子半电池和全电池的碳包覆氧化铁复合材料的电化学性能研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2020年第6期48卷 64-70页

作者：袁光辉耿敏丁欢张萍刘新运张永光安康学院化学化工学院新型材料研究中心安康市铁铝基&锌基纳米材料工程技术研究中心陕西安康725000 重庆市计量质量检测研究院重庆401123 华秦储能技术有限公司陕西安康725000 河北工业大学能源装备材料技术研究院天津300130

采用水热法制备了碳包覆氧化铁(Fe2O3@C)复合材料.直径为30~50nm的Fe2O3类球形颗粒表面有8nm左右的碳包覆层.Fe2O3@C复合材料在锂离子电池中展现出了良好的电化学性能.在Fe2O3@C∥Li半电池中,Fe2O3@C在100mA·g^-1下循环300周后可逆放... 详细信息

采用水热法制备了碳包覆氧化铁(Fe2O3@C)复合材料.直径为30~50nm的Fe2O3类球形颗粒表面有8nm左右的碳包覆层.Fe2O3@C复合材料在锂离子电池中展现出了良好的电化学性能.在Fe2O3@C∥Li半电池中,Fe2O3@C在100mA·g^-1下循环300周后可逆放电比容量为730mAh·g^-1.在LiCoO2∥Fe2O3@C全电池中,Fe2O3@C在电流为50,100,200,400和600mA·g^-1时的放电比容量分别为1140,777,669,557和451mAh·g^-1.

关键词：碳包覆氧化铁半电池全电池电化学性能

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硅酸胶体电化学半电池

驻马店师专学报 1992年第1期7卷 38-39页

作者：赵健

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阳极支撑氧化物半电池还原微观形貌研究

西安工业大学学报 2012年第10期32卷 840-843页

作者：王霞王峰会坚增运西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 西安工业大学材料与化工学院西安710032

固体氧化物燃料电池在使用中存在还原过程,微观形貌会发生变形.将半电池试样在管式炉中进行还原反应,通过SEM观察其微观形貌反应前后的变化,利用能谱测定反应前后的元素原子比重.研究结果表明:电解质氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜表面形貌... 详细信息

固体氧化物燃料电池在使用中存在还原过程,微观形貌会发生变形.将半电池试样在管式炉中进行还原反应,通过SEM观察其微观形貌反应前后的变化,利用能谱测定反应前后的元素原子比重.研究结果表明:电解质氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜表面形貌还原前后变化不大,表面平整光滑;截面形貌变化明显,还原后变为融合状态.阳极支撑NiO/YSZ截面颜色变化明显,还原后变为灰色的Ni/***陶瓷小颗粒状的出现,表面突出不平整,有明显的断裂解理台阶,层片状的NiO,表面光滑平整.还原反应使NiO相变成Ni相,不再与YSZ包覆在一起,独立的Ni相增多.

关键词：固体氧化物燃料电池半电池还原反应微观组织形貌

生物活性小分子基水系锌有机电池实现长寿命和快充

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中国科学:材料科学(英文版) 2023年第8期66卷 3104-3112页

作者：张萌丁超剑李超博王永辉黄苇苇 Hebei Key Laboratory of Applied Chemistry Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry(Ministry of Education) College of ChemistryNankai UniversityTianjin 300071China

因具有高安全性和高性价比的优势,水系锌离子电池(AZIBs)成为了当前研究的热点.然而,电极材料溶解、固有电导率低、反应动力学慢等问题严重阻碍了其实际应用.在本文中,我们合成了一种在黑色素瘤治疗中发挥重要作用的含硫有机小分子(seri... 详细信息

因具有高安全性和高性价比的优势,水系锌离子电池(AZIBs)成为了当前研究的热点.然而,电极材料溶解、固有电导率低、反应动力学慢等问题严重阻碍了其实际应用.在本文中,我们合成了一种在黑色素瘤治疗中发挥重要作用的含硫有机小分子(seriniquinone,SQ),将其作为电极材料应用于锌离子电池.通过导电碳修饰的方法制备了SQ/CMK-3复合电极,进一步解决了活性物质SQ的溶解问题并提高了其导电性.在Zn||SQ/CMK-3半电池中,SQ/CMK-3正极在100 mA g^(−1)电流密度下的初始放电比容量达到234.4 mA h g^(−1).在1 A g^(−1)的高电流密度下经过5000次超长循环后,比容量仍保持100.2 mA h g^(−1).此外,通过密度泛函理论计算,我们提出了在两个SQ分子之间嵌入四个Zn^(2+)的储存机理,并通过多种非原位表征测试进行了证实.在采用SQ/CMK-3复合材料作为正负两极的全有机对称电池中,SQ不仅在100 mA g^(−1)的电流密度下获得高达110.9 mA h g^(−1)的可逆比容量,而且在循环2500次后具有82.4%的稳定容量保持率和99.5%的平均库仑效率.

关键词：密度泛函理论计算反应动力学原位表征有机小分子复合电极锌离子电池半电池电极材料

氮掺杂Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米片包覆的SiO_(x)实现储锂性能提升

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Science China Materials 2023年第1期66卷 51-60页

作者：张开元赵丹钱钊顾鑫杨剑钱逸泰 Key Laboratory of Colloid and Interface Chemistry Ministry of EducationSchool of Chemistry and Chemical EngineeringShandong UniversityJinan 250100China Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials Ministry of EducationSchool of Materials Science and EngineeringShandong UniversityJinan 250061China College of New Energy State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China Hefei National Laboratory for Physical Science at Microscale Department of ChemistryUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

构建具有快速反应动力学和优异循环稳定性的SiO_(x)基负极材料是获取高性能锂离子电池的关键和挑战.本文中,我们利用三聚氰胺辅助的球磨和退火方法,合成了氮掺杂的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene超薄片层(NTS)包覆的SiO_(x)复合材料.通过对比实... 详细信息

构建具有快速反应动力学和优异循环稳定性的SiO_(x)基负极材料是获取高性能锂离子电池的关键和挑战.本文中,我们利用三聚氰胺辅助的球磨和退火方法,合成了氮掺杂的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene超薄片层(NTS)包覆的SiO_(x)复合材料.通过对比实验和理论计算,我们论证了三聚氰胺剥离MXene的作用机理.SiO_(x)与NTS之间强烈的界面相互作用(Si-O-Ti键)可以有效地增强电子转移,确保电极的稳定性.此外,具有丰富表面基团的NTS使复合材料具有赝电容性能,有利于快速储锂.因此,该复合材料展现出了长循环寿命(在1.0 A g^(-1)的电流密度下,循环800次后比容量保持为~700 mA h g^(-1))和优越的倍率性能(在5 A g^(-1)的电流密度下,比容量为596.4 mA h g^(-1)).更重要的是,在高负载量下,该复合材料在半电池和全电池中均表现出较高的面积比容量和良好的循环稳定性,展现出了良好的应用潜力.

关键词：锂离子电池长循环寿命负极材料储锂性能半电池循环稳定性界面相互作用表面基团

新型环状冠醚宿主驱动分子识别效应助力高可逆锌金属负极

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科学通报:英文版 2023年第19期68卷 2170-2179,M0003页

作者：周安彬王辉荣胡昕张凤玲赵逸胡正强张乾魁宋志航黄永鑫李丽吴锋陈人杰 Beijing Key Laboratory of Environmental Science and Engineering School of Materials Science and EngineeringBeijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Advanced Technology Research Institute Beijing Institute of TechnologyJinan 250300China Collaborative Innovation Center of Electric Vehicles in Beijing Beijing 100081China

水系锌离子电池具有储量丰富、环境友好、本质安全等优点.然而,由于枝晶生长、腐蚀反应等问题,导致其具有较差的可逆性,严重阻碍了其实际应用.超分子冠醚化合物具有独特的分子识别特性,通过筛选与Zn^(2+)离子直径相近的内腔尺寸的超分... 详细信息

水系锌离子电池具有储量丰富、环境友好、本质安全等优点.然而,由于枝晶生长、腐蚀反应等问题,导致其具有较差的可逆性,严重阻碍了其实际应用.超分子冠醚化合物具有独特的分子识别特性,通过筛选与Zn^(2+)离子直径相近的内腔尺寸的超分子冠醚作为大环宿主,可以有效调控Zn^(2+)离子配位环境,抑制水分子反应活性,同时诱导原位形成有机-无机杂化双保护界面.原位组装的界面赋予锌负极独特的“离子筛”作用,防止水分子直接接触锌负极,同时促进Zn^(2+)离子的快速输运,从而有效抑制副反应,并诱导Zn^(2+)离子均匀沉积.结果显示,在ZnllCu半电池中循环300次实现了98.4%的较高库伦效率,在ZnllZn对称电池中实现1360 h的稳定充放电循环,在ZnllLMO全电池循环200次实现了70%的较高容量保持率.本研究为实现锂离子电池的低成本和大规模应用提供了具有发展前景的改性策略.

关键词：锂离子电池锌离子电池锌负极充放电循环半电池腐蚀反应本质安全超分子

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“原电池”教学设计

中学化学教学参考 2022年第12期 41-42页

作者：秦素敏彬州市中学陕西彬州713500

一、教材分析本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4第四章第一节内容。该内容以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥、内电路、... 详细信息

一、教材分析本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4第四章第一节内容。该内容以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,是理解和掌握化学电池工作原理的基础。

关键词：原电池化学电池高中化学新课程半电池教材分析教学设计闭合电路化学能与电能

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基于微分电压曲线的锂离子电池老化模式分析

电源技术 2021年第6期45卷 723-727页

作者：孙淑华贾新羽中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 北京交通大学国家能源主动配电网研究中心北京100044

锂离子电池容量损失主要是由于电池内部老化所导致的,电池内部老化模式主要包括锂离子损失(LLI),正极活性材料损失(LAM_(PE))以及负极活性材料损失(LAM_(NE))。微分电压(DV)曲线特征值的变化能够用来分析电池内部的老化模式,但是由于容... 详细信息

锂离子电池容量损失主要是由于电池内部老化所导致的,电池内部老化模式主要包括锂离子损失(LLI),正极活性材料损失(LAM_(PE))以及负极活性材料损失(LAM_(NE))。微分电压(DV)曲线特征值的变化能够用来分析电池内部的老化模式,但是由于容量增量(IC)曲线特定的峰谷变化对应电池内部多种衰退模式,因而DV曲线的特征变化对应的具体老化模式需要进行具体分析。基于半电池充放电曲线合成全电池充放电曲线的方法,分析了DV曲线形状特征变化所对应电池内部的老化模式,为电池健康状态诊断以及电池老化模式诊断提供理论基础。

关键词：锂离子电池老化模式微分电压曲线半电池健康状态