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基于正交实验法的储罐泄漏对邻近建筑影响研究

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中国安全生产科学技术 2024年第5期20卷 13-19页

作者：张光伟杨满江彭震刘晓平合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 中国舰船研究设计中心湖北武汉430070 合肥国轩高科动力能源有限公司安徽合肥230011

为准确评估气相危险化学品从储罐中意外泄漏对周边环境的影响,以邻近建筑为研究对象,结合正交实验法,针对不同的考察指标,对影响危险气体在周边区域扩散的4个关键因素进行分析。研究结果表明:泄漏位置仅对建筑迎风面危险气体极值体积分... 详细信息

为准确评估气相危险化学品从储罐中意外泄漏对周边环境的影响,以邻近建筑为研究对象,结合正交实验法,针对不同的考察指标,对影响危险气体在周边区域扩散的4个关键因素进行分析。研究结果表明:泄漏位置仅对建筑迎风面危险气体极值体积分数有较为明显的影响,不同泄漏位置造成的差异能达到23.2%。建筑密度的增加导致建筑区域面平均体积分数增加30%以上,而建筑区域危险气体极值体积分数分别降低了9.4%和30.4%。建筑与储罐组间距和建筑密度对于邻近建筑的影响强度(以极差来评价),是泄漏位置和气体种类的1.5~10倍。研究结果可为化工园区安全设计、合理规避事故风险提供参考。

关键词：正交实验法储罐泄漏邻近建筑数值模拟

过渡金属比例对锂离子电池LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2)层状材料电化学性能及热特性的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1936-1950页

作者：梁晨童邦李师魏泽森孙金华王青松常州大学石油和化工行业动力电池安全与事故防控技术工程实验室常州213164 常州大学安全科学与工程学院常州213164 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 合肥国轩高科动力能源有限公司合肥230016

为了揭示LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2)(NCM)的性能随过渡金属(TM)成分的变化规律,系统研究TM比例对不同NCM材料的结构、形貌、电化学性能和热行为的影响。镍含量的增加能够提高可逆容量,但速率性能和循环稳定性变差。在富镍NCM中,Li^(+)... 详细信息

为了揭示LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2)(NCM)的性能随过渡金属(TM)成分的变化规律,系统研究TM比例对不同NCM材料的结构、形貌、电化学性能和热行为的影响。镍含量的增加能够提高可逆容量,但速率性能和循环稳定性变差。在富镍NCM中,Li^(+)的动力学抑制和电子导电性差是容量损失的主要原因。通过原位和非原位微量热法对不同NCM的热行为进行对比。结果表明,随着Ni含量的降低,材料的热稳定性显著提高。通过对NCM中Li剩余量的分析,对相变相关的氧释放量进行评估。结果表明,富镍材料在脱锂后出现更严重的结构恶化,起始温度更低,热释放量更多。综合表征表明,LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_(2)在电化学性能和安全性能间实现良好的平衡。

关键词：镍钴锰酸锂热稳定性结构演变三元材料锂离子电池安全

改性PVDF-HFP基凝胶电解质的合成及锂金属电池性能研究

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有色金属材料与工程 2024年第1期45卷 1-9页

作者：程启和王丰张宇郭友敏安徽大学材料科学与工程学院合肥230601 合肥国轩高科动力能源有限公司合肥230041

开发高质量的固态电解质,对制造新一代安全稳定的固态锂金属电池具有重要意义。以聚偏氟乙烯–六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene,PVDF-HFP)为聚合物基体,引入MOF-808作为活性填料,采用溶液浇筑法制备了新型凝胶聚... 详细信息

开发高质量的固态电解质,对制造新一代安全稳定的固态锂金属电池具有重要意义。以聚偏氟乙烯–六氟丙烯(polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene,PVDF-HFP)为聚合物基体,引入MOF-808作为活性填料,采用溶液浇筑法制备了新型凝胶聚合物电解质。优化后的凝胶聚合物电解质在室温下的离子电导率高达3.21 mS/cm,电化学稳定窗口可达5.0 V、具有较高的Li^(+)迁移数(0.63)、与锂金属具有良好的界面相容性。组装的磷酸铁锂全电池在0.5 C倍率下循环250次,容量保持率为86.7%。高性能凝胶聚合物电解质对提升锂金属电池的循环稳定性与安全性具有重要的应用价值。

关键词：锂金属电池凝胶聚合物电解质金属有机框架材料 PVDF-HFP

三元前驱体微观形貌结构对LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2正极材料性能的影响

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储能科学与技术 2020年第2期9卷 409-414页

作者：陈龙张二冬 IQBAL Azhar 李道聪杨茂萍夏昕合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院

通过调节共沉淀制备过程中氨水浓度和pH值控制三元前驱体的成核与长大过程,制备得到团聚态和均一态两种微观结构的Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2前驱体。两种前驱体的粒度分布,比表面,振实等理化指标接近。烧结后制备LiNi0.85Co0.10Mn0.05O... 详细信息

通过调节共沉淀制备过程中氨水浓度和pH值控制三元前驱体的成核与长大过程,制备得到团聚态和均一态两种微观结构的Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2前驱体。两种前驱体的粒度分布,比表面,振实等理化指标接近。烧结后制备LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2三元正极材料测试电化学性能表明,两种正极的克容量及倍率性能相近,但具有均一态结构的正极材料1C循环50周后容量保持率达到98.3%,高于团聚态结构正极材料的96.9%循环保持率。d Q·d V-1分析表明,具有均一态结构的正极材料循环前后的氧化还原峰位置和压差稳定,显示了较小的极化损失。进一步通过SEM表征,循环前后具有均一态结构的正极材料断面密实,显示出较高的机械强度,因此在充放电循环过程中颗粒无明显破碎,有较稳定的电极/电解液界面,可改善循环性能。

关键词：锂离子电池正极前驱体二次球形貌 LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2

锂离子电池固态电解质界面膜(SEI)的研究进展

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储能科学与技术 2018年第3期7卷 418-423页

作者：梁大宇包婷婷高田慧张健合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院安徽合肥230011

固态电解质界面膜(SEI)是指锂离子电池在首次充电过程中由于电解液被氧化还原分解并沉积在电极材料表面形成的界面膜。具有离子导通、电子绝缘特性的SEI膜是锂离子电池能够长期稳定工作的保障条件,对其容量、倍率、循环、安全性能等都... 详细信息

固态电解质界面膜(SEI)是指锂离子电池在首次充电过程中由于电解液被氧化还原分解并沉积在电极材料表面形成的界面膜。具有离子导通、电子绝缘特性的SEI膜是锂离子电池能够长期稳定工作的保障条件,对其容量、倍率、循环、安全性能等都有至关重要的影响。然而由于SEI膜的形成过程非常复杂且表征测试的难度极大,当前对SEI膜的特性认识仍然停留在实验观察和模型猜想的阶段,需要对SEI膜的定量分析和可控优化进行进一步的探究。本文综述了SEI膜的形成过程机理、影响因素、研究思路及其现状,并对未来潜在的研究方向展望如下:研究新型正极材料表面SEI膜的形成机理以及作用;探索功能电解液的配方优化,研究新型溶剂、锂盐或添加剂的成膜机理及作用;采用原位分析或理论计算的方法深入研究SEI膜的化学组成和形貌结构;探索有效的人工SEI膜构建方法并实现SEI膜结构的可控优化。

关键词：锂离子电池固态电解质界面膜成膜机理电解液

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不同隔膜对锂离子电池性能的影响

电源技术 2021年第8期45卷 983-985,1011页

作者：徐立洋陈萌陈龙谢玉虎李凯合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院安徽合肥230011

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响。结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系。随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电... 详细信息

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响。结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系。随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差。随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、-20℃放电性能变好。此外,同样厚度下,干法隔膜电池ACR/DCR偏小、自放电略大、-20℃放电性能略差。

关键词：锂离子电池隔膜电池性能

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磷酸铁锂及三元电池在不同领域的应用

电源技术 2020年第9期44卷 1383-1386页

作者：汪伟伟丁楚雄高玉仙李道聪夏昕合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院安徽合肥230011

在化学类储能技术中,锂离子电池在市场和政策的双驱动下成为当前的研究热点。磷酸铁锂(LFP)和三元镍钴锰酸锂材料(NCM)是目前锂离子电池应用最多的正极材料。两种材料制备的电池各有特点:例如,磷酸铁锂电池具有循环寿命长、成本低及安... 详细信息

在化学类储能技术中,锂离子电池在市场和政策的双驱动下成为当前的研究热点。磷酸铁锂(LFP)和三元镍钴锰酸锂材料(NCM)是目前锂离子电池应用最多的正极材料。两种材料制备的电池各有特点:例如,磷酸铁锂电池具有循环寿命长、成本低及安全性好,但是能量密度也相对偏低;而三元电池能量密度较高,但是循环和安全性差于磷酸铁锂电池,成本也相对较高。由于这两种电池自身的特点,也决定了它们的应用领域不同。对两种锂离子电池在不同领域的应用进行了概述,综合分析表明短时间内两种电池将并行发展,不会出现一种电池完全取代另一种的情况。

关键词：磷酸铁锂电池三元电池应用领域优劣

高比能NMC811/SiO-C软包电池循环失效分析

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储能科学与技术 2018年第3期7卷 459-464页

作者：梁大宇包婷婷高田慧张健合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院安徽合肥230011

NMC811/SiO-C电池由于电极材料克容量高,工作平台电压高成为实现高比能量密度的一个重要途径,然而在实际应用中其循环寿命差的问题一直难以解决。本工作通过电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射光谱、傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电子显微... 详细信息

NMC811/SiO-C电池由于电极材料克容量高,工作平台电压高成为实现高比能量密度的一个重要途径,然而在实际应用中其循环寿命差的问题一直难以解决。本工作通过电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射光谱、傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等多种分析表征手段对循环前后电极材料进行了表征测试与分析,系统研究了NMC811/Si O-C电池长期循环失效的原因,结果表明:NMC811正极材料在循环过程中结构保持完整,金属溶出现象轻微;而SiO-C负极材料在循环过程中膨胀粉化,并且不断消耗电解液和形成更厚的SEI膜,最终导致负极克容量衰减严重,是全电池常温循环性能很差的主要原因。

关键词： NMC811/SiO-C电池失效机理表征分析

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导电剂对锂电池合浆工艺及性能的影响

电源技术 2021年第11期45卷 1517-1519页

作者：王海波曹勇王义飞苏峰卢兵荣合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院安徽合肥230000

导电剂作为锂离子电池电极配方中的重要组成部分,对降低电极和全电池电阻率,提高全电池使用性能具有重要作用,且不同类型导电剂对电池合浆工艺和电池性能具有显著影响。介绍了锂电池化学体系设计中常用的几种导电剂,分析了不同导电剂在... 详细信息

导电剂作为锂离子电池电极配方中的重要组成部分,对降低电极和全电池电阻率,提高全电池使用性能具有重要作用,且不同类型导电剂对电池合浆工艺和电池性能具有显著影响。介绍了锂电池化学体系设计中常用的几种导电剂,分析了不同导电剂在合浆过程中的加工性能利弊,并结合导电剂的使用类型,提出了优化合浆工艺以改善电极及电池性能的方法。

关键词：锂离子电池导电剂合浆工艺性能影响