国家自然科学基金(21336003) 作品数:12 被引量:92 H指数:5 相关作者: 马紫峰 廖小珍 何雨石 杨德志 王红 更多>> 相关机构: 上海交通大学 上海中聚佳华电池科技有限公司 浙江省化工研究院有限公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 上海市自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 医药卫生 更多>>
高电位LiNi0.5Mn1.5O4正极材料制备、电化学性能与结构相变 被引量:2 2016年 尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4因其可在4.7 V高电位下工作并有良好的循环特性,已成为最具潜力的高能量密度锂离子电池正极材料。本文首先采用喷雾干燥辅助烧结法制备了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,考察了热处理条件对材料结构与性能的影响。用XRD、SEM和FT-IR等技术对所制备的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的结构和表面形貌进行表征,利用原位XRD技术研究了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料在充放电过程中结构相变规律。结果表明,所制备的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料均具有Fd-3m空间群的立方相尖晶石型结构,并具有优异的电化学性能,其0.1 C时首次放电容量为132 mA·h/g,首轮库仑效率93.48%,高倍率下该材料的电化学性能优越。原位XRD测量结果分析表明,尖晶石型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料在充电过程中存在4个显著的相变过程,在嵌脱锂过程中,从四面体相向立方相结构相变过程是可逆的。 李景坤 杨轲 文闻 陆美凤 马紫峰关键词:LINI0.5MN1.5O4 正极材料 电化学性能 结构相变 电极水分对磷酸铁锂电池性能的影响 被引量:5 2015年 通过库仑法水分测试仪标定不同水分含量(0.3‰~0.7‰)的磷酸铁锂正极片,将其制备成软包型锂离子电池,对其电化学循环性能、倍率性能、交流阻抗进行了测试.结果表明,不同水分含量极片制备的电池循环性能及倍率性能与电极水分含量有密切关系,水分含量在0.4‰~0.5‰之间时循环性能最优,水分含量超过0.6‰时电化学性能衰减严重,电池的内阻和电化学反应阻抗明显增加.将循环200周后的软包电池进行拆解,分别使用激光粒度仪、XRD、SEM对循环后磷酸铁锂正极片进行微观形貌分析,发现水分含量超过0.6‰时极片表面发生颗粒破裂现象.XRD晶相分析表明,随着水分含量的升高,衍射峰晶面的位置有所偏移,但主要衍射峰的位置基本相同,晶型并未发生改变. 牛俊婷 孙琳 康书文 赵政威 马紫峰关键词:水分 磷酸亚铁锂 循环性能 新型移动式钠离子电池储能系统设计与研究 被引量:11 2016年 报道了一种新型移动式钠离子电池储能系统,其核心储能器件为钠离子电池,采用自制的NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_2为正极材料,负极材料为硬碳。采用XRD、DSC等对正极材料的结构和热稳定性进行分析表征。设计制作了1 A·h软包型钠离子电池,对其电化学性能与安全性进行测试。在此基础上设计了钠离子电池包以及基于钠离子电池的0.1 kW·h新型移动式储能系统。该系统在家用储能、军事电源、低速电动车上有良好的应用前景。 王红 廖小珍 颉莹莹 王梦雪 周广盖 杨轲 康书文 赵政威 马紫峰关键词:钠离子电池 正极材料 安全性 电池组 储能系统 普鲁士蓝钠离子电池正极材料高收率合成过程及性能 被引量:4 2018年 用高氯酸盐前躯体制备普鲁士蓝(PB)材料,考察了合成过程中前驱体成分、溶液温度、钠盐添加量及杂质含量对材料性能的影响.结果表明,氯化亚铁作铁源时,不清洗的普鲁士蓝产物中含Na Cl杂质,电化学性能明显低于经多次清洗的产物;高氯酸亚铁作铁源时,不清洗直接收集的普鲁士蓝产物初始放电容量略低于清洗产物,但长期循环稳定性更好,免清洗工艺可明显提高普鲁士蓝材料的收率,少量高氯酸钠杂质存在提高了材料的循环性能. 孙李琪 严小敏 唐婉 何雨石 马紫峰 马紫峰关键词:钠离子电池 普鲁士蓝 还原氧化石墨烯/TiO2复合材料在钠离子电池中的电化学性能 被引量:19 2015年 二氧化钛(Ti O2)作为有前景的钠离子电池负极材料,具有良好的循环稳定性,但由于其导电率较低,而导致容量和倍率性能不佳限制了其实际应用.本文采用喷雾干燥技术制备了氧化石墨烯/纳米Ti O2复合材料(GO/Ti O2),通过热处理获得还原氧化石墨烯/Ti O2复合材料(RGO/Ti O2).电化学测试结果表明,还原氧化石墨烯改性的RGO/Ti O2复合材料的电化学性能得到显著提升,RGO含量为4.0%(w)的RGO/Ti O2复合材料在各种电流密度下的可逆容量分别为183.7 m Ah?g-1(20 m A?g-1),153.7 m Ah?g-1(100 m A?g-1)和114.4 m Ah?g-1(600m A?g-1),而纯Ti O2的比容量仅为93.6 m Ah?g-1(20 m A?g-1),69.6 m Ah?g-1(100 m A?g-1)和26.5 m Ah?g-1(600m A?g-1).4.0%(w)RGO/Ti O2复合材料体现了良好的循环稳定性,在100 m A?g-1电流密度下充放电循环350个周期后,比容量仍然保持146.7 m Ah?g-1.同等条件下,纯Ti O2电极比容量只有68.8 m Ah?g-1.RGO包覆改性极大提高了Ti O2在钠离子电池中的电化学嵌钠/脱钠性能.RGO包覆改性技术在改进钠离子电池材料性能中将有很好的应用前景. 许婧 杨德志 廖小珍 何雨石 马紫峰关键词:二氧化钛 负极材料 钠离子电池 石墨烯基超级电容器研究进展 被引量:31 2014年 超级电容器是最具应用前景的电化学储能技术之一。目前,超级电容器的研究重点是提高能量密度和功率密度,发展具有高比表面积、电导率和结构稳定性的电极材料是关键。石墨烯因具有比表面积大、电子导电性高、力学性能好的特点而成为理想的电容材料,但石墨烯的理论容量不高,在石墨烯基电极制备过程中容易发生堆叠现象,导致材料比表面积和离子电导率下降。因此,发展合适的制备方法,对石墨烯进行修饰或与其他材料形成复合电极材料是一种有效解决途径。本文对石墨烯基电极及其在双电层电容器、法拉第准电容器和混合型超级电容器中的应用的研究进展进行归纳,重点介绍了石墨烯凝胶薄膜电极的制备过程,以促进石墨烯基电极在超级电容器构筑中应用。 杨德志 沈佳妮 杨晓伟 马紫峰关键词:超级电容器 导电聚合物 金属氧化物 能量密度 功率密度 二次锂电池电极材料的制备及电化学性能研究 随着电动汽车产业的迅速发展,提高车载电源能量密度,改善电动汽车续航问题成为推动电动汽车发展的关键。为此,本论文以目前所广泛使用的锂离子电池和下一代电动汽车潜在电源(锂空气电池)等两种二次锂电池作为研究对象,主要开发新型、... 马忠关键词:二次锂电池 电极材料 电化学性能 溶胶-凝胶法 文献传递 锂源和煅烧气氛对Li4Ti5O12/GS复合材料成相的影响 【引言】在电池材料中,尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种零应变嵌入化合物,具有优异的循环性能,而且锂离子嵌入/脱嵌Li4Ti5O12电位约为1.5V(相对于金属锂),在此嵌/脱锂电位下不会造成电解液分解形成SEl... 李文婷 袁涛 何雨石 马紫峰关键词:复合材料 热处理温度对锂氧气电池用Co-N/C催化剂催化性能的影响(英文) 被引量:1 2014年 开发低成本、高效的空气电极催化剂是发展锂空气电池的关键课题之一.采用邻菲咯啉(phen)为配体制备Co(phen)2配合物,负载于BP2000碳载体上,并分别在600、700、800和900°C的温度下进行热处理,制备得到碳支撑的Co-N催化剂(Co-N/C).对催化剂的氧还原反应/析氧反应(ORR/OER)活性进行了表征,并且与典型的CoTMPP/C催化剂进行了比较.同时研究了煅烧温度对Co-N/C催化剂的组成和结构的影响.电化学测试结果表明,热处理温度为700-800°C时催化剂具有较好的电化学性能.Co-N/C催化剂具有电化学性能优良与低成本的特点,是一种良好的锂氧气电池催化剂. 阳炳检 王红 李磊 黄博文 廖小珍 何雨石 马紫峰关键词:氧电极 一步法合成石墨烯复合电极材料应用于超级电容器性能研究 超级电容器是一种新型电化学储能器件,它具有高能量密度、快速充放电、长循环寿命等特点,近年来作为一种很有前景的储能设备得到了越来越多的关注。其中寻找价格低廉、资源丰富、性能优良的电极材料成为电化学电容器研究的焦点。水滑石类... 高秀姣 张爱丽 沈伟 刘海梅关键词:石墨烯 电容器 复合电极材料 一步法合成 文献传递