人造石墨用作鋰電池負極的表面氧化成膜改性

天然石墨與人造石墨負極材料辨別方法剖析 鋰離子電池發(fā)展20年來,理論與學術(shù)界均未對鋰離子電池用碳(石墨類)負極材 料:天然石墨和人造石墨負極材料的辨別方法進行深入剖析,并明確科學的辨別 與判定方法，因此行業(yè)出現(xiàn)了天然石墨和人造石墨負極材料邊界不清，魚龍混雜 的現(xiàn)象，給材料的合理、有效使用造成了極大影響。 天然石墨負極材料系采用天然鱗片晶質(zhì)石墨，經(jīng)過粉碎、球化、分級、純化、表 面等工序處理制得，其高結(jié)晶度是天然形成的。而人造石墨負極材料是將易石墨 化碳如石油焦、針狀焦、瀝青焦等在一定溫度下煅燒，再經(jīng)粉碎、分級、高溫石 墨化制得，其高結(jié)晶度是通過高溫石墨化形成的。正是由于兩者在原料和制備工 藝上存在本質(zhì)的差別，使其在微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)、電化學性能、加工性能上存 在明顯差異。為了統(tǒng)一標準、科學辨別、正確判定天然與人造石墨負極材料，現(xiàn) 將經(jīng)過多年探索、反復驗證、切實可行的科學

為探究人造石墨包覆修飾處理對鋰離子電池負極固相擴散系數(shù)的影響,弄清鋰離子在包覆改性石墨中的傳輸擴散過程,采用交流阻抗測試技術(shù)對包覆修飾前后人造石墨中鋰離子的擴散系數(shù)進行測試。結(jié)果表明,鋰離子在人造石墨材料中的傳輸過程由鋰離子從電解液穿過膜層和在材料中的嵌入兩步組成,嵌鋰過程由固相擴散控制,改性前后樣品的擴散系數(shù)數(shù)量級在10-12之內(nèi),包覆修飾可對樣品的固相擴散系數(shù)略有提高。

采用人造石墨作為碳源,硼作為添加劑,nimnco合金作為觸媒,在金剛石穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)(5.4gpa,1550k)利用溫度梯度法考察了析出的亞穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶石墨的形態(tài)變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),高溫高壓下析出的亞穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶石墨的形態(tài)跟所用人造石墨碳源有明顯不同,人造石墨主要以雜亂無規(guī)則的鱗片狀形式存在,而析出的亞穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶石墨形態(tài)較為規(guī)則,而且隨著添加劑硼的加入,形態(tài)發(fā)生明顯變化。當體系中沒有硼存在時,亞穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶石墨大部分具有規(guī)則的六角形狀,而且呈現(xiàn)明顯的片層狀生長模式,晶體垂直立于觸媒之中,{0001}面與腔體內(nèi)的軸向溫度梯度方向平行生長;當體系中有硼存在時,亞穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶石墨形態(tài)發(fā)生明顯變化,呈半球或者圓片狀,以螺旋式生長為主,{0001}面與腔體內(nèi)的軸向溫度梯度方向垂直。

鋰離子電池因其質(zhì)量輕,能量密度高等優(yōu)良性能,是近幾年來電化學界研究的熱點。但鋰離子電池用石墨作負極還存在一些問題,需要對石墨改性處理。本文介紹了石墨的一種改性方法:瀝青包覆石墨法,可有效降低石墨的比表面積,從而大幅度提高了石墨負極材料的首次可逆容量和庫侖效率,改善電池的循環(huán)性能等。

第42卷第17期 2014年9月 廣州化工 guangzhouchemicalindustry vol.42no.17 sep.2014 改性天然鱗片石墨鋰離子電池負極材料的研究 吳其修 1，2 ，李佳坤 1，2 ，劉明東 1，2 ，陳平 1，2 ，趙娟 3 (1湛江市聚鑫新能源有限公司，廣東湛江524024;2廣東東島新能源有限公司， 廣東湛江524024;3廣東海洋大學，廣東湛江524088) 摘要：對粒徑為12μm的天然鱗片石墨進行表面碳包覆改性，并對包覆前后樣品的微觀結(jié)構(gòu)和電化學性能進行了研究。 結(jié)果表明：包覆改性提高了天然石墨的振實密度、表面形貌和電化學性能，在0.1c、0.2c、0.5c、1c、2c、5c和10c倍率 下，對應的可逆容量分別為368.6mah

第42卷第17期 2014年9月 廣州化工 guangzhouchemicalindustry vol.42no.17 sep.2014 改性天然鱗片石墨鋰離子電池負極材料的研究 吳其修 1，2 ，李佳坤 1，2 ，劉明東 1，2 ，陳平 1，2 ，趙娟 3 (1湛江市聚鑫新能源有限公司，廣東湛江524024;2廣東東島新能源有限公司， 廣東湛江524024;3廣東海洋大學，廣東湛江524088) 摘要：對粒徑為12μm的天然鱗片石墨進行表面碳包覆改性，并對包覆前后樣品的微觀結(jié)構(gòu)和電化學性能進行了研究。 結(jié)果表明：包覆改性提高了天然石墨的振實密度、表面形貌和電化學性能，在0.1c、0.2c、0.5c、1c、2c、5c和10c倍率 下，對應的可逆容量分別為368.6mah

鋰電池性能測試簡介 鋰離子電池具備如下幾個特性高能量密度、高操作電壓、高輸 出功率、快速充電及低公害。所以雖然在單位能量價格上比起其它電 池仍然偏高但仍為近年來各種先進電池中最被重視的商品化電池。 所以在此以介紹鋰離子電池為主。 1、極板性能測試 鋰離子電池一般是由正極含鋰氧化物與負極碳材搭配組成。在組 裝一批新電池前正、負極材料將會被個別的制作coincell半電池如 limn2o4/li半電池，藉此來測試單位電容量及充放電特性。藉由定電 位儀所測得的電容量[c]-電壓[v]變化關(guān)系?？蓮腸-v曲線的最佳電 位區(qū)間來決定充電截止電壓與放電截止電壓，再以實際活化物總量換 算理論電容量，并估算充放電電流值。 1、定電流定電壓充電 充電開始：以一定電流進行充電，待電池充電電壓達設(shè)定值時再 以設(shè)定電壓值進行充電之方式。當鋰離子電池于不當?shù)碾妷撼潆姇r極 易影響

一個來自美國、加拿大、法國和捷克的國際科學家團隊在一項新研究中已經(jīng)確定人造石墨烯所需的主要標準，為在實驗中合成這種材料提供了指南。該研究成果發(fā)表在最近的《新物理學雜志》上。

隨著精密鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展，目前我國對于精密制殼的要求也是愈來愈高，傳統(tǒng)的水玻璃型殼雖然制作成本較低，但是該類型殼的強度得不到保證，同時由于水玻璃人造型殼大多還使用手工生產(chǎn)技術(shù)，因而制殼質(zhì)量不均勻，這些都限制了水玻璃型殼的發(fā)展。近年來隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，將新型材料運用到水玻璃制殼過程中可以有效緩解此類問題，人造石墨砂便是其中之一，其在水玻璃制殼中的應用也取得了一定的成果。

隨著精密鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展,目前我國對于精密制殼的要求也是愈來愈高,傳統(tǒng)的水玻璃型殼雖然制作成本較低,但是該類型殼的強度得不到保證,同時由于水玻璃人造型殼大多還使用手工生產(chǎn)技術(shù),因而制殼質(zhì)量不均勻,這些都限制了水玻璃型殼的發(fā)展。近年來隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展,將新型材料運用到水玻璃制殼過程中可以有效緩解此類問題,人造石墨砂便是其中之一,其在水玻璃制殼中的應用也取得了一定的成果。

手機鋰電池充放電過程的研究 (2)

手機鋰電池充放電過程的研究

x衍射和電鏡掃描顯示通過瀝青包覆天然鱗片石墨能在天然鱗片石墨表面包覆了一層完整和均勻的膜。天然石墨經(jīng)瀝青包覆改性后,不可逆容量損失從125.2mah/g減少到32.5mah/g;初始庫侖效率達到93%;比容量從290.8mah/g提高到365.3mah/g;100次循環(huán)后的容量保持率從55.4%提高到93.86%。電化學性能顯示瀝青包覆石墨材料的最佳燒結(jié)溫度為850℃,瀝青最佳含量為11%wt。

鋰電池真空烤箱的原理介紹

基于DS2762的智能鋰電池監(jiān)測系統(tǒng)

太陽能路燈鋰電池的優(yōu)勢 鋰電池太陽能路燈，不排放co2和so2，也沒有常規(guī)發(fā)電的噪音、固體廢 物和其他污染，是當前最重要的可再生能源技術(shù)之一。隨著鋰電池太陽能路燈發(fā) 電技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰電池的節(jié)能、環(huán)保、安全等優(yōu)勢的應用，成為城市道路照 明行業(yè)的新寵，市場潛力巨大。在不同地區(qū)，諸如城市或鄉(xiāng)村，對鋰電池太陽能 路燈照明密度的要求不同，但通過鋰電池太陽能路燈充電放電的工作原理，以及 鋰電池的基本特性。根據(jù)不同的要求，主要從實用性和經(jīng)濟性方面考慮，可以選 擇出適合本地區(qū)需求的相應容量的鋰電池太陽能路燈配置。 鋰電池太陽能路燈的工作原理：太陽能電池板在白天接收太陽能輻射，將太 陽能轉(zhuǎn)化為電能并輸出，經(jīng)過太陽能控制器的整合，把電能儲存在鋰電池中。當 夜幕降臨，太陽能電池板工作電壓小于4v時，太陽能控制器自動檢測到這一電 壓值后，蓄電池對led路燈進行供電。天亮時，在太

鋰電池是一種具有安全、環(huán)保以及性能優(yōu)異等諸多優(yōu)勢的可充電新型能源,被廣泛應用與各行各業(yè).但是,鋰電池生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水卻會給環(huán)境帶來嚴重的污染,因此,需要對其處理以實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用.在此背景下,文章在前人研究的基礎(chǔ)上,介紹了一種以uasb池和mbr生物膜為主體的鋰電池生產(chǎn)廢水處理技術(shù),希望對相關(guān)從業(yè)人員有所幫助.

將天然鱗片石墨與煤瀝青以7∶3的比例混合研磨,壓力成型并粉碎至大約20μm后將其進行炭化得到炭化樣品,并取部分炭化樣品對其石墨化得到石墨化樣品,將得到的炭化、石墨化樣品及天然石墨分別進行xrd、sem測試,并作為鋰離子電池負極材料裝配電池后進行電化學性能測試。結(jié)果表明,經(jīng)處理后在石墨表面包履了一層瀝青,電化學性能提高,炭化后的包覆樣品首次效率比石墨提高了10%,但充放電容量偏低,而石墨化后的包覆樣品放電容量及首次效率比天然石墨分別提高了16mah/g和11%,不可逆容量降低了59mah/g,穩(wěn)定后放電容量為380mah/g,效率為99.6%。

石墨作為鋰離子電池的負極材料具有高的脫嵌鋰容量及平坦且低的（相對于鋰金屬）電壓特性，但也存在一些問題，如在高倍率充放電性能及與電解質(zhì)的相容性方面。本工作制備并研究了環(huán)氧樹脂包覆石墨制備的復合碳材料。當用這種復合碳材料作為鋰離子電池的負極時，它的無序結(jié)構(gòu)的焦炭殼層防止了石墨核心材料在插鋰過程中的剝落現(xiàn)象，改進了鋰離子在陽極材料中的擴散性能。這種材料與石墨相比，不僅保留了石墨具有較高的插鋰容量的特性，并且大大改進了其與電解質(zhì)溶液的相容性和動力學性能，當這種復合碳材料用１ｃ充放電時，仍保持有２００ｍａｈ／ｇ的容量。

以天然石墨為原料,球磨過篩得到顆粒均一的球形顆粒。酚醛樹脂作為碳源對球磨后石墨進行包覆,經(jīng)過高溫碳化處理,在天然石墨表面形成一層碳包覆層,再對包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷進行表面預成膜處理。采用x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和land電池測試系統(tǒng)等對共改性石墨進行結(jié)構(gòu)、形貌和電化學性能分析。xrd分析顯示,共改性后的石墨層間距d002和無序化程度增加,說明在石墨的表面形成了一定的包覆層。sem圖片中可以看出改性后的石墨顆粒致密均勻且較為圓滑,這種結(jié)構(gòu)使得石墨顆粒表面積適當減小,電化學性能得到提高。電化學性能測試結(jié)果,采用共改性后的石墨在0.1c首次放電比容量達到362ma·h/g,首次庫倫效率為92%,100個循環(huán)后容量仍保持為最高容量的98.6%。

以天然石墨為原料,球磨過篩得到顆粒均一的球形顆粒。酚醛樹脂作為碳源對球磨后石墨進行包覆,經(jīng)過高溫炭化處理,在天然石墨表面形成一層炭包覆層,再對包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷進行表面預成膜處理。采用x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和電池測試系統(tǒng)等對共改性石墨進行結(jié)構(gòu)、形貌和電化學性能分析。xrd分析顯示,共改性后的石墨層間距d(002)和無序化程度增加,說明在石墨的表面形成了一定的包覆層。sem圖片中可以看出改性后的石墨顆粒致密均勻且較為圓滑,這種結(jié)構(gòu)使得石墨顆粒表面積適當減小,電化學性能得到提高。電化學性能測試結(jié)果表明,采用共改性后的石墨在0.1c首次放電比容量達到362mah/g,首次庫倫效率為92%,100個循環(huán)后容量仍保持為最高容量的98.6%。

近日,中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所設(shè)計并制備了一種基于聚酰亞胺無紡布的交聯(lián)型復合凝膠隔膜。該類隔膜結(jié)合了無紡布隔膜和凝膠聚合物電解質(zhì)的雙重優(yōu)勢,其制備方法簡單,易于實現(xiàn)工業(yè)化。其中,作為底膜的無紡布材料賦予隔膜優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性,能有效防止電池在發(fā)熱狀態(tài)下因隔膜熔化和收縮而發(fā)生的短路爆炸事故。而隔膜內(nèi)部交聯(lián)的聚醚組分使復合隔膜具有長期使用的穩(wěn)定性,并且被電解液溶脹后即