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Surface decoration of mesocarbon microbeads with multifunctional TiNbO_(4-x)@C coating layer as high rate and stable anode of Li-ion batteries

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Rare Metals 2024年第5期43卷 2053-2066页

作者： Jia-Mei Lai Zhi-Min Zou Yu Bai Yu-Tao Xing Chun-Hai Jiang Fujian Provincial Key Laboratory of Functional Materials and Applications Institute of Advanced Energy MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringXiamen University of TechnologyXiamen 361024China Shanghai XFH Science and Technology Development Co. Ltd.Shanghai 200949China Fujian XFH New Energy Materials Co. Ltd.Yong'an 366000China Shenzhen XFH Science and Technology Co. Ltd.Shenzhen 518071China Laboratorio de Microscopia Eletronica de Alta Resolucao Centro de Caracterizagao Avangada Para a Industria de Petroleo(LaMAR/CAIPE)Universidade Federal FluminenseNiteroiRJ 24210-346Brazil

Surface modification of graphite anode with electroactive matters has been proven of a more practical strategy in enhancing the performance of Li-ion batteries than exploring alternative novel anode ***,rutile TiNbO_(4-x) nanoparticles with a tunnel structure are employed as multifunctional decoration substances in combination with a carbon coating layer to improve the rate and cycle properties of mesocarbon microbeads(mcmbs).As compared to pristine mcmb,the Li^(+)diffusion coefficients of the composite anodes are enhanced due to the synergistic effect of TiNbO_(4-x)@***,the overcharge and voltage polarization of the composite anodes at high rate are obviously minimized due to the current sharing effect of the high-potential TiNbO_(4-x).Moreover,the amorphous Li_(y)TiNbO_(4-x) converted from TiNbO_(4-x) in the initial lithiation process can deliver pseudocapacitive capacity to the composite anodes from the second *** of these functions of TiNbO_(4-x)@Ccoating layer have directly contributed to the improved rate and cycle performance of the mcmb/TiNbO_(4-x)@C composite *** one containing 12.0 wt%TiNbO_(4-x) exhibits a high reversible specific capacity of 118 m Ah·g^(-1)at 10C(1C=372 m A·g^(-1)),together with a high capacity retention of 90.9%after 300 cycles at 3C,which are all much superior to those of pristine mcmb.

关键词： Li-ion batteries mcmb TiNbO_(4-x)@C Surface decoration Rate capability

Investigation of tribological performances of mcmb

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Science China Mathematics 2001年第S1期44卷 177-181页

作者： CUI Xiaohao LI Shenghua SONG Huaihe JIN Yuansheng FU Honglan 1. National Tribology Laboratory, Tsinghua University, Beijing 100084, China 2. Institute of Carbon Fibers & Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China 3. Department of Biology, Peking University, Beijing 100871, China

Tribological properties of Meso-carbon Microbeads (mcmb) powders as a special addi-tive in pentaerythritol were investigated on an Optimal SRV tribotester at 300℃. The coarsely dis-persed lubricant system demonstrates fine lubricious effectiveness at the operation *** friction coefficient dropped from 0.2 to circa 0.12 in the presence of mcmb in pentaerythritolfor the No.45 carbon steel tribomate. Raman spectroscopy analysis indicated the partial transfor-mation of mcmb into increased ordered structures that contributed to the lowering of friction.

关键词： mcmb high temperature lubricate carbon tribology

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mcmb颗粒度分布对锂离子电池性能的影响

新型炭材料 1999年第4期14卷 68-71页

作者：张泽波王伯良刘秀生杨清欣张春艳天津电源研究所天津300381

研究了锂离子电池中负极炭粉ＭＣＭＢ的颗粒度分布对电池性能的影响。试验结果表明，当颗粒度从１１．１２ μｍ增大到２４．８１ μｍ时，电池的第一次充放电效率由８６．２％增加到９０．５％，即颗粒度大，放电容量高。但是，... 详细信息

研究了锂离子电池中负极炭粉ＭＣＭＢ的颗粒度分布对电池性能的影响。试验结果表明，当颗粒度从１１．１２ μｍ增大到２４．８１ μｍ时，电池的第一次充放电效率由８６．２％增加到９０．５％，即颗粒度大，放电容量高。但是，颗粒度大，循环寿命稍差。进一步研究表明，大小颗粒度的重量比为７：３的ＭＣＭＢ粉末具有高放电容量和长循环寿命。

关键词：锂离子电池颗粒度分布锂电池炭粉 mcmb

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锂离子电池负极材料mcmb的过充电行为

电池 2007年第3期37卷 201-203页

作者：王力臻朱继涛李中东李荣福郑州轻工业学院材料与化工学院河南郑州450002 环宇电源股份有限公司河南新乡453002

研究了过充电对mcmb电极性能的影响。在电位为-0.045 V(***/Li+)时,会发生锂的沉积,且过充时间越长、倍率越高,锂的沉积质量越大。过充电后,mcmb电极的充放电性能下降。SEM与XRD的分析结果说明:过充电后mcmb电极的结构没有发生变化,性... 详细信息

研究了过充电对mcmb电极性能的影响。在电位为-0.045 V(***/Li+)时,会发生锂的沉积,且过充时间越长、倍率越高,锂的沉积质量越大。过充电后,mcmb电极的充放电性能下降。SEM与XRD的分析结果说明:过充电后mcmb电极的结构没有发生变化,性能下降是电极表面沉积的锂与电极表面形成的钝化膜所致。

关键词：锂离子电池 mcmb 过充电

中间相碳微珠（mcmb）的开发、性质和应用

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新型炭材料 1996年第3期11卷 4-8页

作者：许斌陈鹏武汉冶金科技大学煤炭科学研究总院北京煤化学研究所

本文概述了中间相碳微珠（ＭＣＭＢ）的开发历史、制备方法、性质和应用前景。

关键词： mcmb 碳微珠中间相碳材料

过渡金属离子对Li/mcmb电池性能破坏机理的研究

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过渡金属离子对Li/MCMB电池性能破坏机理的研究

作者：李文博兰州理工大学

学位级别：硕士

锂离子电池以其使用寿命长、能量密度大等优点成为电动汽车、混合动力汽车以及电网储能的潜在能源,但容量衰减问题严重困扰其发展。研究发现,正极材料中的过渡金属离子的溶出会严重损害电池性能,特别是电池在高电压、高温等极端条件下... 详细信息

锂离子电池以其使用寿命长、能量密度大等优点成为电动汽车、混合动力汽车以及电网储能的潜在能源,但容量衰减问题严重困扰其发展。研究发现,正极材料中的过渡金属离子的溶出会严重损害电池性能,特别是电池在高电压、高温等极端条件下储存或循环的过程中,溶出的过渡金属会导致电池容量急剧衰减。因此,揭示过渡金属离子损害电池容量的机理和找到相应的解决措施成为目前研究的关键。本论文主要研究内容如下:1、单一过渡金属离子对电池性能破坏机理的研究。首先,采用固相法合成双草酸硼酸锰(LiBOB)、双草酸硼酸锰(Mn(BOB))、双草酸硼酸钴(Co(BOB))、双草酸硼酸镍(Ni(BOB)),将这三种盐作为过渡金属离子的来源;其次,以LiBOB-环丁砜(SL)/碳酸二乙酯(DEC)电解液作为参比电解液,采用0.7 M LiBOB-SL/DEC+50 ppm Mn、0.7 M LiBOB-SL/DEC+50 ppm Co和0.7 M LiBOB-SL/DEC+50 ppm Ni的体系研究LiBOB基电解液中单一过渡金属离子对锂离子电池性能的影响。结果表明:在Li/mcmb(中间相碳微球)电池中,0.7 M LiBOB-SL/DEC+50 ppm Mn体系更容易损害电池的循环性能,而0.7 M LiBOB-SL/DEC+50 ppm Ni体系具有相对较好的倍率性能,这主要归功于Ni增加了电池容量,而Li和Ni会首先在mcmb的表面上进行交换,不同电解液体系在循环过程形成的SEI膜的厚度(Mn>Co>Ni)依次减小,过渡金属离子沉积在负极表面会导致SEI膜连续增厚并增加电池阻抗。2、多种过渡金属离子对电池性能破坏机理的研究。以LiBOB-SL/DEC电解液作为参比电解液,采用0.7 M LiBOB-SL/DEC 50 ppm Mn+Ni+Co(各为16.7ppm)的体系,研究LiBOB基电解液中多种过渡金属离子对锂离子电池性能的影响。结果表明:过渡金属离子对电解液的催化分解作用导致更多的分解产物在SEI膜上沉积,从而造成界面膜的不断生长,消耗锂离子的同时又阻碍了锂离子在材料中的脱嵌,最终造成电池容量的快速衰减。过渡金属离子进入mcmb表面的顺序依次是Ni、Co、Mn,这主要是因为存在离子半径的差异和电化学吸附。综上所述,分别对单一及多种过渡金属离子对电池性能的破坏机理进行了研究,同时从负极材料界面膜的角度总结了过渡金属离子损害电池容量的机理,为抑制电解液中过渡金属离子对电池性能的破坏提供了一个新思路。

关键词：锂离子电池过渡金属离子正极材料破坏机理 mcmb

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mcmb与PC基电解液的相互作用

MCMB与PC基电解液的相互作用

锂离子电池用Sn-mcmb复合材料碳热还原合成的研究

中国化学会第二十五届学术年会

作者：张宏立李峰刘畅谭军成会明中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室

The surface and cross section of a mcmb sphere that experienced the first discharge in PC-based electrolytes were investigated in detail using focused ion beam (FIB) technology. An internal texture of

关键词： mcmb PC电解液 SEI膜 FIB

来源： cnki会议评论

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锂离子电池用Sn-MCMB复合材料碳热还原合成的研究

成型工艺条件对mcmb/石墨复合材料性能的影响

第六届中国功能材料及其应用学术会议

作者：李艳红吴锋吴川白莹北京理工大学化工与环境学院

用碳热还原法制备了 Sn-mcmb 复合材料, 通过 XRD、SEM、恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安(CV)等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究．结果表明：SnO被 mcmb 还原成金属 Sn 圆球颗粒,吸附在 mcmb 上的球径平均尺寸为500nm,而未吸附的为1... 详细信息

用碳热还原法制备了 Sn-mcmb 复合材料, 通过 XRD、SEM、恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安(CV)等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究．结果表明：SnO被 mcmb 还原成金属 Sn 圆球颗粒,吸附在 mcmb 上的球径平均尺寸为500nm,而未吸附的为15μm,均匀分散在 mcmb 微球之间．该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到892和657mAh/g,库仑效率为73%,循环14周以后的脱锂比容量为366mAh/g．

关键词：锂离子电池复合材料碳热还原负极 Sn mcmb

来源： cnki会议评论

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南通大学学报（自然科学版） 2009年第1期8卷 5-8页

作者：朱昱汪兴兴倪红军黄明宇南通大学机械工程学院江苏南通226019

为确定mcmb/石墨复合材料双极板模压成型工艺参数,采用w(mcmb)∶w(石墨)=9∶1组成的复合材料制备一组试件并测试其性能.详细分析了不同模压成型压力和烧结温度等工艺参数对mcmb/石墨复合材料的电阻率、抗弯强度和抗压强度的影响,并简要... 详细信息

为确定mcmb/石墨复合材料双极板模压成型工艺参数,采用w(mcmb)∶w(石墨)=9∶1组成的复合材料制备一组试件并测试其性能.详细分析了不同模压成型压力和烧结温度等工艺参数对mcmb/石墨复合材料的电阻率、抗弯强度和抗压强度的影响,并简要分析了其形成的机理.结果表明:mcmb/石墨复合材料的电阻率和力学性能存在互斥性;mcmb/石墨复合材料双极板模压成型工艺的模压成型压力为3～4 MPa,烧结温度为900℃.

关键词：双极板 mcmb 石墨工艺条件材料性能