关键词： LiFePO4 cathode   carbon black   Triton X-100   dispersion  

摘要： In this paper, the poly (ethylene glycol) p-isooctyl-phenyl ether (Triton X-100) as a dispersant is used to pre-disperse the nano-carbon black (SP) in organic N-methyl-pyrrolidone (NMP) solvent. This pre-dispersed carbon black (SP-T) as conductive agent is applied to LiFePO4 cathodes. The dispersion property of nano-carbon black with/without Triton X-100 is evaluated using laser granulometry measurements and rheology test. The LiFePO4 cathodes with pre-dispersed carbon black (SP-T) are examined by scanning electron microscopy (SEM), cyclic voltammograms (CV), electrochemical impendence spectroscopy (EIS) and charge/discharge cycling performance test compared with the LiFePO4 cathode with SP. Results show that the LiFePO4 cathodes with SP-T exhibit improved rate behavior and better cycle performance than the LiFePO4 cathode with SP. The LiFePO4/SP-T cathode containing 1.5 wt.% of Triton X-100 presents the best electrochemical property, exhibiting discharge capacity of 123.9 mAh g(-1) after 200 cycles at 1C (93.9% capacity retention) and 101.0 mAh g(-1) at 4 C. Because pre-dispersed carbon black (SP-T) is dispersed homogeneously in the dried composite electrode to form a better electronic wiring of the active material particles, so as to enhance electrochemical performance of the cathodes.

关键词： Li-ion batteries   LiFePO4   cathode material   Li-site substitution   Fe-site substitution   transport properties   electrochemical properties  

摘要： LiFePO4 is considered to be one of the most promising cathode materials for lithium ion batteries for electric vehicle (EV) application. However, there are still a number of unsolved issues regarding the influence of Li and Fe-site substitution on the physicochemical properties of LiFePO4. This is a review-type article, presenting results of our group, related to the possibility of the chemical modification of phosphoolivine by introduction of cation dopants in Li and Fe sublattices. Along with a synthetic review of previous papers, a large number of new results are included. The possibility of substitution of Li+ by Al3+, Zr4+, W6+ and its influence on the physicochemical properties of LiFePO4 was investigated by means of XRD, SEM/EDS, electrical conductivity and Seebeck coefficient measurements. The range of solid solution formation in Li1-3xAlxFePO4, Li1-4xZrxFePO4 and Li1-6xWxFePO4 materials was found to be very narrow. Transport properties of the synthesized materials were found to be rather weakly dependent on the chemical composition. The battery performance of selected olivines was tested by cyclic voltammetry (CV). In the case of LiFe1-yMyPO4 (M = Mn, Co and Ni), solid solution formation was observed over a large range of y (0 < y <= 1). An increase of electrical conductivity for the substitution level y = 0.25 was observed. Electrons of 3d metals other than iron do not contribute to the electrical properties of LiFe1-yMyPO4, and substitution level y > 0.25 leads to considerably lower values of sigma. The activated character of electrical conductivity with a rather weak temperature dependence of the Seebeck coefficient suggests a small polaron-type conduction mechanism. The electrochemical properties of LiFe1-yMyPO4 strongly depend on the Fe substitution level.

关键词： 磷酸铁   磷酸铁锂   共沉淀  

摘要： 以FeCl3.6H2O、FeCl2.4H2O、H3PO4为原料,共沉淀法得到了结晶度和热稳定性良好的磷酸铁-磷酸铁锂均相材料的同时,对产物进行了XRD、TG-DSC、红外光谱表征,并研究了沉淀温度及热处理温度对产物性能的影响。

关键词： 磷酸铁锂   微生物-水热法   原位复合材料   电化学性能  

摘要： 磷酸铁锂由于其安全性好,价格低廉,理论比容量高等优势而成为一种重要的锂离子电池正极材料。本文利用微生物法与水热法相结合的新方法成功制备出介孔LiFePO4/C原位复合材料。以微生物为模板和碳源,通过与金属离子和磷酸根离子的矿化作用形成盐类混合物,经200℃水热反应,从而形成LiFePO4/C原位复合材料。通过结构与性能表征,该复合材料具有介孔球形结构,在0.1 C倍率下的首次放电容量可达到134 mA.h.g-1,比普通水热法合成的样品的比容量提高了近30%,且其充放电性能有着很好的对称性和较小的极化现象。其性能显著提高的主要原因是材料具有介孔球形结构和原位复合碳的存在,从而促进了锂离子的嵌入与脱出和电子传导。

关键词： 磷酸铁锂   制备方法   改性研究  

摘要： 以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池以其高容量、高环保、长寿命、低价格等特点,越来越受到研究者的青睐。文章对磷酸铁锂的合成方法、包覆与掺杂改性等的最新研究进展进行了综述,并指出了今后的研究重点。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   水热法  

摘要： 用水热法合成锂离子电池阴极材料LiFe1/2Mn1/4Co1/4PO4,并以抗坏血酸作为碳源进行原位碳包覆。采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)以及对应的EDS-Mapping对其材料晶体类型以及微观形貌进行表征。采用充放电仪测试电池的充放电性能,并测试了该材料中各氧化还原电对的反应平台。结果表明,该合成产物具有较高的放电容量和优异的循环寿命,且掺杂能够使得产物细化,Mn和Co元素通过水热高温高压过程进入到LiFePO4的晶格里面,提升了Fe2+/3+电对的放电平台。

关键词： 微生物   共沉淀   磷酸铁锂   介孔材料   原位复合碳  

摘要： 本文利用生物-共沉淀新方法合成磷酸铁锂材料。以微生物为模板与金属离子和磷酸根通过矿化反应和共沉淀反应,形成沉淀物。经热处理后得到具有介孔结构的LiFePO4/C复合材料,其介孔尺寸在3～25nm之间;合成材料在0.1C时其初次放电比容量达到150mAh/g;高倍率下具有良好的循环性能,经过100次充放电循环后,其比容量保持率高达95%;充放电平台稳定,其电压稳定在3.4V左右;循环伏安测试结果显示,电池反应在3.4V左右极化现象不明显。合成材料其电化学性能的提高主要是由于其介孔结构和原位复合碳的存在,从而可显著提高锂离子的传导率和电子的电导率。本方法对制备高性能锂离子电池正极材料具有重要的应用价值。

关键词： 电池模型   EKF算法   在线SOC估算  

摘要： 文章针对大倍率放电条件下,磷酸铁锂电池极化效应加剧变快的现象,考虑了电流对极化参数值影响的电池模型,基于改进后的电池模型,搭建了由dSPACE、可编程电源及电子负载组成的可控电池实验台架,并应用卡尔曼滤波理论对磷酸铁锂电池进行在线SOC状态估算;实验结果表明,改进后的电池模型提高了SOC估算的精度。

关键词： 锂离子电池   电池技术   能量型   国家863计划   车用   正极材料   磷酸铁锂   涂层技术  

摘要： 在“十二五”国家863计划支持下，“高能量锂离子电池系统和电池组技术开发”项目取得重大进步。项目以研制磷酸铁锂正极材料的高能量型锂离子电池为目标，开展了锂离子电池原材料和电池单体设计技术等研究，包括国产磷酸铁锂正极材料测试评价、铝箔涂层技术和隔膜涂层技术研究。项日研发产品单体电池能量密度达到138．6瓦时／公斤，功率密度达到915．6瓦／公斤，循环1200次后的容量保持率为94．1％，成果已开始应用于批量生产的50安时能量型动力电池上。

关键词： DPS电源   数据中心   磷酸铁锂电池  

摘要： 针对数据中心机房内大量使用的UPS(不间断电源系统)电源系统存在能耗大、效率低、可靠性不高等弱点,介绍了另一种新型的数据中心供电方式——改进后的DPS(分布式电源系统)。通过对其工作原理的分析以及在机房中的试点应用和测试,验证其在数据中心供电系统中替代UPS系统的可行性。最后分析和比较DPS电源所具有的优缺点,给出该技术和产品在后期的研究和发展中需要改进的一些建议。