一、氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用(论文文献综述)
王文健[1](2018)在《基于复合相变材料的锂离子电池热管理系统传热强化研究》文中研究表明随着近年来电动汽车的不断发展,锂离子电池作为电动汽车的能量来源而受到广泛关注,而其性能与寿命受到工作温度的制约,因此电池热管理技术逐渐成为研究热点。基于相变材料的电池热管理系统因不需要消耗额外能量、结构简单等优点具有良好的发展潜力,但其普遍存在传热效率偏低的问题。针对上述问题,本文首先制备了电池热管理用高导热复合相变材料并对其热物性能进行分析,接着研究了锂离子电池的产热特性并对复合相变材料用量进行估算,最后设计并搭建了一种基于高导热复合相变材料的被动式电池热管理系统并对其传热强化和控温效果进行了分析,主要研究内容及结论如下:(1)石蜡/碳材料复合相变材料的制备及热物性变化规律。采用石蜡作为相变材料,选取三种导热维度不同的高导热碳材料(碳纳米管、石墨烯纳米片、膨胀石墨)作为强化传热材料,通过物理混合法分别制备碳材料质量分数为1%、2%、5%、10%的复合相变材料,对其微观形貌、相变潜热、相变温度、导热系数等物性进行测试,研究高导热材料种类、添加比例对复合相变材料热物性的影响规律。结果表明,碳材料的添加对石蜡的熔点影响较小,但其相变潜热随碳材料的增加呈现出先增大后减小的趋势。三种碳材料的添加均可增加石蜡的导热系数,且复合相变材料的导热系数随碳材料质量分数的增大而增大。当碳材料质量分数均为10%时,碳纳米管/石蜡、石墨烯纳米片/石蜡、膨胀石墨/石蜡的导热系数分别为0.39W/(m·K)、2.01W/(m·K)和6.39W/(m·K),分别是纯石蜡的1.39倍、7.14倍和22.67倍。(2)不同三元锂离子电池的产热特性研究及相变材料用量估算。选取四种18650型三元锂离子电池(分别产自三星、乐金、松下和三洋),在1C、2C、3C三种放电倍率下进行放电温升测试,结果显示三洋NCR18650GA型锂离子电池在所有放电倍率下的温升、电池温差均为最大,且其具有四种电池中最大的额定容量,综合考虑温升和额定容量,选择其用于电池组组装。采用混合动力脉冲能力特性方法对三洋NCR18650GA型锂离子电池的内阻进行测试,结果表明,内阻随电池荷电状态的降低呈现先减小后增大的趋势。放电过程,当荷电状态高于80%前,电阻从52.89mΩ开始逐渐下降;当荷电状态为80%到30%时内阻稳定在42.00mΩ附近;当荷电状态低于30%后内阻迅速增大,整个放电过程内阻最大测试值66.98mΩ出现在荷电状态为6.4%时。此外根据内阻测试值计算得出三洋电池在放电倍率为2C、环境温度为20℃时的发热量约为3600J,并根据复合相变材料的物性参数估算出单体电池至少需要14.4 cm3复合相变材料用于其散热控温。(3)基于复合相变材料的锂离子电池热管理系统传热特性研究。综合前两部分的实验结果,设计两个36V10Ah电池组,其中一个布置了膨胀石墨/石蜡复合相变材料控温模块,另一个作为实验对照组无控温模块。分别在0℃、10℃、20℃、30℃四种环境温度和1C、2C两种放电倍率下对该电池热管理系统的散热效果进行测试。实验不仅对比了有无相变控温模块的不同电池组温度特性,而且研究了相变材料用量的三种情况(过量、适量、不足)对电池组温度的影响。结果显示,电池组的平均温度随着环境温度的升高而增加;但因为电池内阻随着温度的升高而降低,电池组的温升值也随环境温度的升高而降低;复合相变材料的添加可以有效控制电池组的平均温度,在1C放电速率下,添加控温模块后,电池组的平均温度在环境温度为30℃、20℃、10℃、0℃时分别降低了32.2%,27.6%,30.9%、28.7%;复合相变材料可以提高电池组的温度均匀性,在环境温度为30℃、放电倍率为1C时,最大温差被控制在1.1℃以下,降低了88.2%;复合相变材料用量的合理估计是其应用的关键,在材料完全熔化后,其控温性能明显劣化,且材料熔化后对电池组平均温度的影响大于对温度均一性的影响。
秦德君[2](2016)在《锂离子电池新型含氟离子导电粘结剂及聚合物解质的制备及性能研究》文中研究说明锂离子电池以其比能量高、无记忆效应、储电量大、体积小、循环寿命长等优点成为新型电源技术研究的热点。动力锂离子电池基本上由正负极,隔膜、电解液等关键组件构成,主要朝着三个方面继续发展:一是高电压需求,从3V到5V;二是提高比能量以及大倍率充放电性能,比如从手机电池到车用动力锂电池时在大倍率充放电下的能量密度和功率密度需要提高;三是提高安全性,锂离子电池易燃,存在安全隐患,需要研究开发新型电池材料体系。目前锂离子电池在朝着以上方向发展的过程产生了诸多研究方向,如硅负极电池,锂硫电池,以及高性能隔膜及新型电解质等,伴随而产生的问题包括纳米硅负极充放电过程中由于其体积膨胀造成的电极结构发生破坏,同时高能量密度对电池的大倍率充放电提出更高的要求;锂硫电池由于多硫负离子的溶解而产生“穿梭效应”,进而引起电池容量的降低;电池电压和容量的提高对安全性的要求也更高,从而需要高性能隔膜,以及安全性更好的固态(凝胶态)电解质等。分析发现,以上许多不同体系存在的问题具有诸多共性,如在电池的粘结剂和隔膜等聚合物部分引入电化学稳定的离子导电材料都可以起到增加锂离子导电率的作用,提高其大倍率充放电性能及安全性。与此同时,单离子导电材料又可以起到阻隔多硫负离子的作用,在锂硫电池中可以发挥作用。针对以上问题及分析,本文将含氟磺酰亚胺基锂离子基团通过侧链的形成引入成本相对较低的聚醚醚酮聚合物中,制备出新型的离子聚合物,作为电极离子导电粘接剂、聚合物电解质等关键离子导电成分,来调控高比能量的动力锂离子电池体系的性能,为得到性能优异的新型锂离子聚合物电池展开深入的研究。本文主要的研究内容如下:(1)针对纳米硅负极电池在使用普通的粘结剂,如PVDF、CMC、alginate等,由于粘结性不能满足纳米硅剧烈的体积变化,在电池循环过程中出现纳米硅的粉化以及活性材料、导电剂以及集流体之间的脱离,电子和离子导电网络遭到破坏,且由于结构中不含有锂离子导电基团,在大倍率充放电过程中会导致电池产生较高的极化电压,降低锂离子电池的容量等问题,研究合成了一种新型锂离子导电粘结剂SPEEK-PSI-Li。该粘结剂具有较高的锂离子电导率和电化学稳定性以及较高的粘结性能,可以保证纳米硅活性材料、导电剂及集流体之间有效的粘结,且因侧链含有含氟磺酰亚胺的结构,可以为锂离子的传输提供位点,保证在大倍率充放电过程中不会出现缺锂少锂的情况,因此在大倍率充放电下表现出明显的优势。当电流密度为400 mA g-1时,50个循环后电池的容量为2090 mAh g-1,即使在2000 mA g-1的高倍率下循环,50个循环后放电容量依然可以达到510mAh g-1,表现出较好的倍率性能。(2)针对普通PP隔膜热稳定性差、吸液率低的问题,制备了陶瓷复合PP隔膜,并进一步对陶瓷复合隔膜的粘结剂进行优化。对比使用以非离子导电的PVDF以及离子导电的PVDF-PFSI作为陶瓷涂覆层粘结剂的隔膜性能,探究复合隔膜在锂离子电池循环中的电化学性能与热稳定性。研究发现,相对于传统的非离子导电粘结剂,含有新型离子导电粘结剂的PP陶瓷涂覆隔膜具有更高的吸液率和更高的电导率。通过电池倍率循环测试发现,含有离子导电粘结剂涂层的PP隔膜在大倍率下具有更好稳定性和可逆容量,在充放电过程中,可以有效的改善SEI膜的性能,在经过长期循环后,电池的阻抗性能优于使用普通粘结剂的陶瓷涂覆隔膜。通过高温循环测试发现,新型陶瓷涂覆隔膜比纯PP膜电池具有更高的熔断温度(达120 oC),更高的耐热收缩性能,在140 oC下仍能保持其尺寸稳定性。因此,离子导电粘结剂陶瓷复合隔膜良好的耐热性能及锂离子导电性为电池的安全性及大倍率充放电提供了一种新的思路。(3)制备了一种新型锂离子导电型凝胶电解质,合成了一种主链为聚醚醚酮,侧链为含氟磺酰亚胺离子聚合物的梳状高分子。该高分子由于具有与电解液中常用有机小分子相容性较好的侧链结构,且具有密度较高的锂离子导电基团,因此具有较高的电导率(室温下可达1.3×10-4)和吸液率(100%)。同时其芳香环结构的主链结构以及氟烷基侧链结构使其具有较高的电化学稳定性,在4.8 V内不会发生电化学氧化。该聚合物制备的膜具有良好的机械性能和阻燃性。通过将该锂离子聚合物与两种常用的有机小分子增塑剂PC和G4复合,分别制备成SPEEK-PFSI-Li/PC和SPEEK-PFSI-Li/G4凝胶电解质。将该凝胶电解质组装成电池,发现由于在低温下更好的锂离子导电性,SPEEK-PFSI-Li/PC体系具有更高的放电容量:放电容量达125 mAh/g;在70 oC下,SPEEK-PFSI-Li/G4表现出更稳定的循环性能,50个循环后容量保持在130 mAh/g以上,因为其在高温下其具有更好的机械稳定性,高温下膜的尺寸和结构更加稳定。(4)基于SPEEK-PFSI-Li梳状锂离子导电聚合物制备了一种单离子导电聚合物复合膜,该复合膜具有锂离子选择透过性,对多硫负离子具有良好的阻隔作用。通过多硫负离子透过性测试及锂离子迁移率测试说明其在新型高容量锂硫电池的隔膜应用上的可行性,通过对比试验分析锂硫电池容量迅速衰减的原因,发现使用单离子导电隔膜能有效的降低锂硫电池在循环过程中发生的“穿梭效应”,有效的抑制了锂硫电池的衰减;同时起到减少因多硫负离子穿梭而导致的副反应的发生,从而进一步导致电池阻抗的增大的作用。
赵颖[3](2014)在《纳米NiO熔盐电解制备Ni的研究》文中认为本论文以FFC剑桥工艺为基础,为提高该工艺的电解效率,以纳米NiO为原料制备阴极片进行熔盐电解制备金属Ni。利用溶胶-凝胶生物模板法制备得到纳米NiO,其中以鸡蛋内膜为模板,柠檬酸为螯合剂,制备出稳定的溶胶-凝胶。考察焙烧温度、焙烧时间和反应配比的改变对纳米NiO粉体形貌结构和电容性能的影响。当焙烧温度为400℃时晶粒生长不完全导致比电容降低,随着焙烧温度的升高,纳米NiO的晶型不变粒径增长、比电容降低;当焙烧时间为1h中出现少量杂质降低了比电容含量,随着焙烧时间的增长,粒径长大比电容降低;随着Ni2+与柠檬酸的摩尔比的增加,粒径稍有增长。得到最佳制备工艺:焙烧温度400℃、焙烧时间2h、最佳摩尔比为1:1,在此条件下制备得到的纳米NiO粉体最大比容量为198.1F/g,循环100次后,放电电容降低到177F/g,表明纳米NiO具有良好的循环充放电性能。以纳米NiO压制成型并进行烧结得到阴极片,阳极为石墨碳棒,电解液为熔融的CaCl2。电解并记录电流-时间曲线,电解后的阴极片利用XRD和SEM分析结构和形貌。考察阴极片在制备过程中的影响因素(压制压力、烧结温度)和电解过程中的影响因素(电解电压、电解时间、熔盐温度)对电解过程的影响,并比较纳米金属氧化物与普通金属氧化物电解过程中的不同。得到最佳制备工艺为:成型压力为10MPa、900℃烧结、熔盐温度850℃、2.5V槽电压下电解6h得到Ni金属。在以上条件下电解纳米NiO的电流效率为46.89%高于普通NiO电流效率36.7%,电能消耗为6230.13KW h t1。因此电解纳米NiO有利于电脱氧、缩短了电解时间、提高了电解效率。
曾敏[4](2013)在《富锂锰基材料锂离子动力电池的常温电化学性能与安全性能研究》文中指出本论文以富锂锰基材料为正极材料,以MCMB为负极材料,以铝塑膜为外壳,采用叠片工艺制备了额定容量为5Ah的锂离子动力电池,研究了正极压实密度及电压范围等电池工艺对电池的性能的影响规律;通过改变正极面密度、导电剂含量、正负极容量匹配比及电解液来优化富锂锰基锂离子电池的倍率性能;并对电池进行安全测试。研究结果表明:电池的倍率性能随着正极压实密度的增大先改善后降低。当正极压实密度为3.0g/cm3时,电池倍率放电性能最好,10C放电容量仍为1C放电容量的82.9%;在25℃、2.75-4.2V下,1C循环性能最好,500次循环后,其容量保持率仍为101.3%。电池在2.75-4.2V、2.75-4.3V、2.75-4.4V、2.75-4.5V、2.75-4.6V下0.1C化成,首次不可逆容量损失分别为11.63%、17.21%、22.91%、26.62%、27.38%;在2.75-4.2V、2.75-4.3V、2.75-4.4V下1C1100次循环后容量保持率仍分别为92.6%、97.9%、88.8%,但在2.75-4.5V下1C500次循环后,容量保持率仅为60.9%;在2.75-4.6V下1C100次循环后,容量保持率仅为52.9%。富锂锰基锂离子电池的倍率性能随着正极面密度(360、320、280、240g/m2)的减小而改善。当正极面密度为240g/m2时;电池倍率放电性能最好,3C、5C、8C、10C放电容量分别为1C放电容量94.9%、93.5%、82.3%、81.7%;在25℃、2.75-4.2V下,1C循环800次后,容量保持率仍为108.1%;1C充5C放循环590次后,容量保持率为106.6%。富锂锰基锂离子电池的倍率性能随着正极导电剂的含量(2%、4%、6%、8%)的增大先改善后变差;当导电剂的含量为4%时,电池的倍率放电性能最佳,3C、5C、8C、10C放电容量分别为1C放电容量93.3%、91.3%、89.1%、83.4%;在25℃、2.75-4.2V下,1C充5C放循环600次后,容量保持率为106.5%。富锂锰基锂离子电池的倍率性能随着正负极容量匹配比N/P(1.5、1.3、1.1)的减小而改善,但改变不明显。当N/P为1.1时,电池的倍率放电性能最好,3C、5C、8C、10C放电容量分别为1C放电容量89.6%、86.5%、84.6%、84.0%;在25℃、2.75-4.2V下,1C充5C放循环1200次后,容量保持率仍为116.6%;采用电解液B(电导率11.42mS/cm)的电池放电容量高而且大倍率放电性能更好,采用电解液B的电池3C、5C、8C、10C放电容量分别为1C放电容量的91.2%、89.0%、88.7%、88.3%;1C充5C放1000次循环后,容量保持率为100.4%。改善电池倍率性能的优化工艺条件为:正极面密度为240g/m2,正极导电剂的含量为4%,正负极容量匹配比N/P为1.1,采用电解液B。优化后电池3C、5C、8C、10C放电容量分别为1C放电容量96.2%、94.5%、93.4%、92.1%,1C956次循环后,容量保持率仍为104.9%;在25℃、2.75-4.2V下,1C充5C放循环1000次后,容量保持率仍为99.5%,显示出很好的大倍率循环性能。富锂锰基锂离子电池在过充、外部短路、自由跌落、针刺、重物冲击及热冲击等测试下,均未发生起火爆炸现象,达到国家安全标准。
韩丹丹,陈野,张密林,刘智敏,徐鹏程[5](2006)在《纳米NiO的制备及其性能研究》文中研究表明通过化学沉淀法制备了沉淀物前驱体,经热处理后得到纳米NiO。通过XRD对其结构进行表征,其衍射峰位置分别为37.3°、43.3°和62.9°,与标准图谱一致。对纳米NiO电极材料进行电化学性能测试,结果表明:以Na2CO3为沉淀剂制备的纳米NiO电极材料具有更好的电容特性,电极在电流密度为3 mA/cm2时,其比电容达到180.00 F/g。
周姣红[6](2006)在《锂离子电池复合正极的性能研究》文中提出本文分别以LiNi0.8Co0.2O2和LiCoO2为活性物质,采用溶液浇铸法制备锂离子电池复合正极。研究了粘结剂质量含量和导电剂的种类以及质量含量的不同对复合正极的电性能的影响,并且讨论了复合正极与电解液的相容性,最后初步探讨了不同的放电倍率对18650锂离子电池的充放电性能和循环性能的影响。实验结果表明,粘结剂PVDF的含量会影响LiNi0.8Co0.2O2与LiCoO2复合正极的充放电性能。粘结剂PVDF质量含量对LiNi0.8Co0.2O2和LiCoO2这两种复合正极的电性能的影响相同。复合正极中PVDF的含量存在一个最佳值。粘结剂PVDF质量含量为4%时,两种复合正极的首次放电容量达最大,组装的半电池首次循环后的阻抗最小,以LiNi0.8Co0.2O2复合正极组装的半电池首次充放电效率为91%,复合正极的放电容量为190mAh/g,以LiCoO2复合正极组装的半电池首次充放电效率为92%,正极的放电容量为128.8mAh/g,且LiNi0.8Co0.2O2和LiCoO2复合正极组装的半电池前五次循环性能良好。在导电炭黑、乙炔炭黑和鳞片石墨+乙炔炭黑(1:2)三种导电剂中,导电炭黑作导电剂的半电池电性能最佳。导电炭黑的含量是影响LiNi0.8Co0.2O2与LiCoO2两种复合正极的电性能的重要因素之一。导电炭黑对LiCoO2复合正极和LiNi0.8Co0.2O2复合正极的影响一致。导电炭黑含量为3%时,LiCoO2和LiNi0.8Co0.2O2两种复合正极的电性能最佳,前五次循环伏安曲线看出具有良好的可逆循环性能。导电炭黑含量不同的LiNi0.8Co0.2O2和LiCoO2复合正极组装的半电池化成后的阻抗不同,且循环20次的电池的阻抗与电池化成后的阻抗相比,阻抗的变化也存在差异。导电炭黑含量高的试样的阻抗增加不到一倍,导电炭黑含量低的试样的阻抗增大了两倍。增加导电炭黑含量还可以提高阴极的大电流放电能力。电解液体系(1mol/L的LiPF6/混合溶剂)中EC:DEC:DMC的配比不同对正极与电解液的界面会产生影响。当混合溶剂中EC:DEC:DMC=1:1:1时,电解液与复合正极的相容性最好。不同放电倍率也会影响18650锂离子电池的性能。放电倍率在0.5C以下时,放电电流对其容量影响不大,且充放电电压平台不变。充放电倍率大于0.5C时,随着充放电电流的增大,电池的充放电容量减小。
王德全,付亚娟,高英,高洪森,韩宇[7](2004)在《氧化镍钴锂(LiNi0.8Co0.2O)2)为正极的高比能量18650型锂离子电池研究》文中研究说明对高比容量、低成本的氧化镍钴锂材料的合成及其在18650型锂离子电池中的性能进行了研究,合成出的批量5kg的氧化镍钴锂材料的放电比容量达到180mAh/g以上.以其为正极,MCMB和天然石墨为负极组装的一批18650电池,最高放电容量为2297mAh,质量比能量为190Wh/kg;电池100%DOD,800mA充放循环600次,容量为初始容量的65%;50%DOD,1A充放循环1000次,放电终了电压由3.45下降到2.98V;电池经过过充、过放、短路、挤压等安全试验,未发生起火、爆炸现象.对电极的制作工艺和电池的设计工艺进行优化,设计出的18650样品电池容量为2530mAh,质量比能量达到210Wh/kg,体积比容量550Wh/L.
王希文[8](2003)在《我国电池行业发展战略研究》文中提出本文对我国二次电池行业发展战略进行了探讨与分析。面对全球200亿美元的庞大电池市场,我国电池制造企业正面临着发展的关键时期,本文通过对行业内外的环境进行详细分析,运用战略分析及评价方法,提出了我国电池行业发展战略方案,促进我国逐渐由电池大国向电池强国转变,实现我国电池行业的整体腾飞。本文提出的二次电池主要包括各类铅酸电池、镍镉电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池。作为二十一世纪的朝阳产业,电池行业的高速发展,不仅推动了移动通信、便携式设备的普及,而且带动了新材料、机械加工等行业的发展。我国电池行业的发展与壮大将极大地推动我国信息化经济的前进步伐。本文是国内首次应用“波特的产业环境分析理论、产业竞争结构理论、产品生命周期理论、核心竞争力分析理论”等战略分析理论,建立了“我国电池行业战略发展分析模型”。运用“层次分析法、外部环境要素分析—EFE矩阵、内部环境要素分析—IFE矩阵、综合要素分析—SWOT矩阵”等战略要素评价方法,建立了“我国电池行业战略发展要素评价模型”。模型的建立将会对我国电池行业的快速健康发展起到一定的推动作用。
王德全,高英,高洪森,薛梅,龚金保,梁海,刘崇刚[9](2002)在《氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用》文中研究说明摘要:氧化镍钴锂材料(LiNixCo1-xO2)放电容量比LiCoO2高,材料的安全性比LiNiO2好,现成为锂离子电池正极材料研究的热点之一。采用高温固相合成法和溶胶-凝胶法两种方法来制备氧化镍钴锂材料,通过选用不同原料及配比,对合成工艺进行优化,结果表明:采用溶胶-凝胶法制成的LiNi0.8Co0.2O2材料性能明显优于高温固相合成法;采用不同原料制成的LiNi0.8Co0.2材料性能有所差异,用氧化镍钴锂材料制成的18650型电池具有良好的电化学性能和安全性能。
二、氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用(论文提纲范文)
(1)基于复合相变材料的锂离子电池热管理系统传热强化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 能源现状与电动汽车的发展 |
1.2 电池热管理系统发展现状 |
1.3 课题研究内容及意义 |
2 碳材料/石蜡复合相变材料热物性研究 |
2.1 前言 |
2.2 复合相变材料制备 |
2.3 物性测试方法 |
2.4 微观形貌结构表征 |
2.5 相变潜热表征 |
2.6 导热系数表征 |
2.7 本章小结 |
3 18650型三元锂离子电池产热特性研究 |
3.1 前言 |
3.2 18650 型三元锂离子电池放电过程温升分析 |
3.3 三洋NCR18650GA型电池产热量估算 |
3.4 电池热管理用复合相变材料用量估算 |
3.5 本章小结 |
4 基于复合相变材料的被动式电池热管理系统传热强化研究 |
4.1 前言 |
4.2 测试系统及测试方法 |
4.3 被动式电池热管理系统结构设计 |
4.4 被动式电池热管理系统传热强化研究 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 本文创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)锂离子电池新型含氟离子导电粘结剂及聚合物解质的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池简介 |
1.2.1 锂离子电池的发展简史 |
1.2.2 锂离子电池的结构及基本要求 |
1.3 锂离子电池粘结剂的研究现状 |
1.3.1 非锂离子导电型正、负极粘结剂的研究现状 |
1.3.2 离子导电正、负极粘结剂的研究现状 |
1.3.3 隔膜涂层粘结剂的研究现状 |
1.4 锂离子电池电解质的研究现状 |
1.4.1 液态电解质的研究现状 |
1.4.2 全固态聚合物电解质的研究现状 |
1.4.3 凝胶态聚合物电解质的研究现状 |
1.4.4 固态电解质在锂硫电池中的研究现状 |
1.5 磺酰亚胺基聚合物的研究简介 |
1.6 论文的研究内容、目的及意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究目的及意义 |
第二章 含氟磺酰亚胺基离子导电粘结剂的制备及在硅负极上的应用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器和设备 |
2.2.2 离子导电聚合物的合成 |
2.2.3 粘结剂的制备及纳米硅负极极片的制备 |
2.2.4 电池的组装 |
2.3 测试与表征 |
2.3.1 核磁测试 |
2.3.2 粘结性能测试 |
2.3.3 恒流充放电测试 |
2.3.4 扫描电镜测试 |
2.3.5 电化学阻抗测试 |
2.3.6 容量对电压微分测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 结构分析 |
2.4.2 聚合物的筛选 |
2.4.3 电池的循环性能 |
2.4.4 粘结剂的粘结性能 |
2.4.5 电化学阻抗分析 |
2.4.6 极化分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 新型含氟离子导电粘结剂陶瓷涂覆隔膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器和设备 |
3.2.2 PP/PVDF-PFSI-Al2O3复合隔膜的制备 |
3.2.3 电池的组装 |
3.3 测试与表征 |
3.3.1 扫描电镜(SEM)测试 |
3.3.2 吸液率测试 |
3.3.3 透湿性测试 |
3.3.4 接触角测试 |
3.3.5 电化学阻抗(EIS)测试 |
3.3.6 循环伏安(CV)测试 |
3.3.7 电池倍率性能测试 |
3.3.8 耐热性能测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 隔膜涂覆前后的重量及厚度对比 |
3.4.2 涂覆隔膜的形貌分析 |
3.4.3 隔膜吸液率测试 |
3.4.4 隔膜的接触角及透湿量测试 |
3.4.5 由不同隔膜制备的电池的倍率性能测试 |
3.4.6 不同隔膜及其电池的阻抗分析 |
3.4.7 电池的循环伏安测试分析 |
3.4.8 电池的高温循环性能 |
3.4.9 隔膜的热收缩性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 含氟磺酰亚胺基梳状离子导电聚合物的制备及其在凝胶电解质上的应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器和设备 |
4.2.2 合成路线 |
4.2.3 凝胶电解质膜的制备 |
4.2.4 电池的组装 |
4.3 测试与表征 |
4.3.1 核磁测试 |
4.3.2 元素分析 |
4.3.3 离子交换容量(IEC)测试 |
4.3.4 恒流充放电测试 |
4.3.5 燃烧性测试 |
4.3.6 电化学阻抗测试 |
4.3.7 循环伏安(CV)测试 |
4.3.8 热重测试 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 聚合物的设计 |
4.4.2 聚合物的结构表征 |
4.4.3 新型梳状聚合物SPEEK-PFSI-Li的性能分析 |
4.4.4 SPEEK-PFSI-Li膜的电化学稳定性分析 |
4.4.5 SPEEK-PFSI-Li凝胶电解质的电导率分析 |
4.4.6 SPEEK-PFSI-Li聚合物膜的易燃性分析 |
4.4.7 SPEEK-PFSI-Li凝胶电解质锂离子迁移数 |
4.4.8 SPEEK-PFSI-Li凝胶电解质电池循环性能 |
4.5 本章小结 |
第五章 单离子导电凝胶电解质对锂硫电池中多硫负离子阻隔作用的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验仪器和设备 |
5.2.2 PP/SPEEK-PFSI-Li膜的制备 |
5.2.3 碳硫复合材料C@S的制备 |
5.2.4 锂硫电池正极极片的制备 |
5.2.5 电池的组装 |
5.2.6 多硫负离子的合成 |
5.3 测试与表征 |
5.3.1 热重测试 |
5.3.2 恒流充放电测试 |
5.3.3 扫描电镜测试 |
5.3.4 电化学阻抗测试 |
5.3.5 锂离子迁移数测试 |
5.3.6 隔膜阻隔性能测试 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 碳硫复合材料C@S热重分析 |
5.4.2 PP/SPEEK-PFSI-Li复合膜的电化学阻抗分析 |
5.4.3 PP/SPEEK-PFSI-Li离子导电膜的锂离子迁移数 |
5.4.4 膜表面形貌分析 |
5.4.5 锂硫电池的充放电平台 |
5.4.6 锂硫电池的循环性能 |
5.4.7 锂硫电池的阻抗测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)纳米NiO熔盐电解制备Ni的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 纳米 NiO 的性质及用途 |
1.1.1 纳米 NiO 的性质 |
1.1.2 纳米 NiO 的用途 |
1.2 纳米 NiO 的主要制备方法 |
1.2.1 液相法 |
1.2.2 固相法 |
1.2.3 气相法 |
1.2.4 模板法 |
1.3 FFC 剑桥工艺概述 |
1.3.1 制备金属的研究 |
1.3.2 工艺影响因素 |
1.3.3 工艺反应机理 |
1.3.4 工艺优点 |
1.3.5 发展前景 |
1.4 研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 生物模板法制备纳米 NiO 及电化学性能的研究 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 纳米 NiO 制备工艺流程及实验步骤 |
2.2.1 生物模板法制备纳米 NiO 工艺流程图 |
2.2.2 生物模板法制备纳米 NiO 实验步骤 |
2.2.3 生物模板法制备纳米 NiO 的实验方案 |
2.2.4 生物模板法制备纳米 NiO 的反应机理 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 热重-差热(TG-DTA) |
2.3.2 X 射线衍射(XRD) |
2.3.3 扫描电镜(SEM) |
2.3.4 电化学性能测试 |
2.4 实验结果及讨论 |
2.4.1 TG-DTA 曲线 |
2.4.2 焙烧温度的影响 |
2.4.3 焙烧时间的影响 |
2.4.4 反应配比的影响 |
2.4.5 电极循环稳定性能 |
2.5 小结 |
第3章 熔盐电解纳米 NiO 制备金属 Ni 的研究 |
3.1 熔盐的选择 |
3.2 理论分解电压 |
3.3 实验试剂与仪器 |
3.3.1 实验试剂 |
3.3.2 实验仪器 |
3.4 技术路线及实验方案 |
3.4.1 技术路线 |
3.4.2 阴极的制备 |
3.4.3 熔盐的预处理 |
3.4.4 预电解处理 |
3.4.5 电解过程 |
3.4.6 产物分析测试 |
3.5 实验结果与讨论 |
3.5.1 成型压力的影响 |
3.5.2 烧结温度对阴极片的影响 |
3.5.3 电解电压的影响 |
3.5.4 电解温度的影响 |
3.5.5 电解时间的影响 |
3.5.6 电解 NiO 和纳米 NiO 电解时间和电解效率的比较 |
3.6 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(4)富锂锰基材料锂离子动力电池的常温电化学性能与安全性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池的工作原理及结构 |
1.3 锂离子电池的特点及应用 |
1.4 锂离子动力电池正极材料的研究进展 |
1.5 富锂锰基正极材料的研究现状 |
1.5.1 结构特点 |
1.5.2 首次充放电机制和不可逆容量损失 |
1.6 锂离子电池正极材料电压范围的研究进展 |
1.7 锂离子电池倍率性能的影响因素研究进展 |
1.8 本论文的选题意义与内容 |
1.8.1 本论文的选题意义 |
1.8.2 本论文的研究内容 |
第二章 实验设备及方法 |
2.1 原料与试剂 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 叠片型软包锂离子电池的制作 |
2.3.1 极片的制备 |
2.3.2 电池的组装 |
2.4 电池性能测试与分析 |
2.4.1 X射线衍射测试(XRD) |
2.4.2 扫描电镜形貌分析(SEM) |
2.4.3 电池内阻性能测试 |
2.4.4 电化学性能测试 |
2.4.5 安全性能测试 |
第三章 电池工艺对富锂锰基锂离子电池性能的影响 |
3.1 正极不同压实密度对电池性能的影响 |
3.1.1 正极不同压实密度对电池吸液量的影响 |
3.1.2 正极不同压实密度对电池内阻性能影响 |
3.1.3 正极不同压实密度对电池倍率放电性能影响 |
3.1.4 正极不同压实密度对电池循环性能的影响 |
3.2 充电上限电压对富锂锰基锂离子电池性能的影响 |
3.2.1 富锂锰基锂离子电池在不同电压的0.1C化成曲线 |
3.2.2 电压范围对电池循环性能的影响 |
3.2.3 不同电压的电池循环容量衰减的研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 富锂锰基锂离子电池的倍率性能改进 |
4.1 正极不同面密度对电池倍率性能的影响 |
4.1.1 正极不同面密度对电池内阻性能的影响 |
4.1.2 正极不同面密度对电池倍率放电性能的影响 |
4.1.3 正极不同面密度对电池循环性能影响 |
4.2 导电剂用量对电池倍率性能的影响 |
4.2.1 不同导电剂用量正极极片的SEM形貌对比 |
4.2.2 正极不同导电剂用量对电池内阻性能的影响 |
4.2.3 正极不同导电剂用量对电池倍率放电性能影响 |
4.2.4 正极不同导电剂用量对电池倍率循环性能影响 |
4.3 正、负极匹配比对倍率性能的影响 |
4.3.1 正、负极匹配对电池内阻性能的影响 |
4.3.2 正、负极匹配对电池倍率放电性能的影响 |
4.3.3 正、负极匹配对电池倍率循环性能的影响 |
4.4 电解液对电池倍率性能的影响 |
4.4.1 电解液对电池内阻性能的影响 |
4.4.2 电解液对电池倍率放电性能的影响 |
4.4.3 电解液对电池倍率循环性能的影响 |
4.5 优化后的富锂锰基锂离子电池的性能 |
4.6 本章小结 |
第五章 富锂锰基锂离子电池安全性能研究 |
5.1 富锂锰基锂离子电池安全性能测试 |
5.1.1 针刺测试 |
5.1.2 自由跌落测试 |
5.1.3 过充测试 |
5.1.4 外部短路测试 |
5.1.5 热冲击测试 |
5.1.6 重物冲击测试 |
5.2 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)纳米NiO的制备及其性能研究(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 试剂 |
1.2 纳米NiO的制备 |
1.3 电化学性能的测试 |
2 结果与讨论 |
2.1 XRD分析 |
2.2 电化学性能测试 |
2.2.1 循环伏安法 |
2.2.2 交流阻抗法 |
2.2.3 恒流充放电法 |
3 结论 |
(6)锂离子电池复合正极的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 锂离子二次电池概述 |
1.3 选题依据及主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 原料与试剂 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 锂离子电池正极的制备 |
2.4 18650 锂离子电池的制备 |
2.5 原料结构分析 |
2.6 电池充放电循环测试 |
2.7 电池交流阻抗测试 |
2.8 循环伏安测试 |
第3章 PVDF 含量对LINI_(0.8)CO_(0.2)O_2和LICOO_2复合正极性能的影响 |
3.1 LINI_(0.8)CO_(0.2)O_2 和LICOO_2粉末的结构 |
3.2 不同PVDF 含量对复合正极首次充放电性能的影响 |
3.3 聚偏氟乙烯含量为496的复合正极组装的半电池前5 次循环 |
3.4 交流阻抗测试 |
3.5 小结 |
第4章 导电剂对LINI_(0.8)CO_(0.2)O_2和LICOO_2复合正极性能的影响 |
4.1 不同导电剂对复合正极性能的影响 |
4.2 导电炭黑含量对复合正极性能的影响 |
4.3 小结 |
第5章 复合正极与电解液的相容性研究 |
5.1 电解液对复合正极循环伏安特性的影响 |
5.2 电解液对电池循环性能的影响 |
5.3 电解液对复合正极表面电化学的影响 |
5.4 18650 锂离子电池 |
5.5 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A |
(8)我国电池行业发展战略研究(论文提纲范文)
第一章 概述 |
1.1 行业定义及行业概述 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 论文的选题和研究框架 |
1.4 研究方法及研究成果 |
第二章 电池行业外部环境分析 |
2.1 一般外部环境分析 |
2.2 全球电池行业现状 |
2.3 全球电池行业发展趋势 |
2.4 我国电池行业的主要竞争对手分析 |
2.5 急剧增长的市场需求 |
2.6 良好的国内宏观环境 |
第三章 我国电池行业内部环境分析 |
3.1 内部环境分析的内容 |
3.2 我国电池行业历史 |
3.3 蓬勃发展的国内二次电池行业 |
3.4 我国电池行业发展趋势 |
3.5 行业内部竞争状况分析 |
3.6 行业核心竞争力分析 |
3.7 行业内部存在的问题与分析 |
第四章 我国电池行业环境要素分析与评价 |
4.1 外部环境要素分析-EFE矩阵 |
4.2 内部环境要素分析-IFE矩阵 |
4.3 综合要素分析-SWOT矩阵 |
4.4 战略方案分析 |
第五章 我国电池行业发展战略方案评价 |
5.1 战略方案评价 |
5.2 战略方案选择与实施分析 |
第六章 我国电池行业发展战略实施 |
6.1 我国电池行业战略发展目标 |
6.2 我国电池行业发展战略实施 |
6.3 天津蓝天电源公司发展战略实施 |
第七章 结论 |
参考文献 |
附录1 2001年中国电池企业销售百强 |
致 谢 |
(9)氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 合成方法的研究 |
1.2 扣式电池组装及测试 |
1.3 18650型电池的组装与测试 |
2 结果与讨论 |
2.1 正极材料的热性质研究 |
2.2 LiNixCo1-xO2中x值的研究 |
2.3 不同合成方法对LiNi0.8Co0.2O2材料性能的影响 |
2.5 不同原材料对LiNi0.8Co0.2O2材料性能的影响 |
2.6 LiNi0.8 (Co0.202材料的18650型电池电化学性能 |
2.7 LiNi0.8 Co0.2O2材料的18650型电池安全试验 |
3 结论 |
四、氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用(论文参考文献)
- [1]基于复合相变材料的锂离子电池热管理系统传热强化研究[D]. 王文健. 中国矿业大学, 2018(02)
- [2]锂离子电池新型含氟离子导电粘结剂及聚合物解质的制备及性能研究[D]. 秦德君. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所), 2016(05)
- [3]纳米NiO熔盐电解制备Ni的研究[D]. 赵颖. 河北联合大学, 2014(01)
- [4]富锂锰基材料锂离子动力电池的常温电化学性能与安全性能研究[D]. 曾敏. 江西理工大学, 2013(03)
- [5]纳米NiO的制备及其性能研究[J]. 韩丹丹,陈野,张密林,刘智敏,徐鹏程. 电池, 2006(04)
- [6]锂离子电池复合正极的性能研究[D]. 周姣红. 湖南大学, 2006(10)
- [7]氧化镍钴锂(LiNi0.8Co0.2O)2)为正极的高比能量18650型锂离子电池研究[J]. 王德全,付亚娟,高英,高洪森,韩宇. 复旦学报(自然科学版), 2004(04)
- [8]我国电池行业发展战略研究[D]. 王希文. 天津大学, 2003(04)
- [9]氧化镍钴锂材料性能的研究及其应用[J]. 王德全,高英,高洪森,薛梅,龚金保,梁海,刘崇刚. 电池, 2002(S1)