改性天然鳞片石墨锂离子电池负极材料

x衍射和电镜扫描显示通过沥青包覆天然鳞片石墨能在天然鳞片石墨表面包覆了一层完整和均匀的膜。天然石墨经沥青包覆改性后,不可逆容量损失从125.2mah/g减少到32.5mah/g;初始库仑效率达到93%;比容量从290.8mah/g提高到365.3mah/g;100次循环后的容量保持率从55.4%提高到93.86%。电化学性能显示沥青包覆石墨材料的最佳烧结温度为850℃,沥青最佳含量为11%wt。

锂离子电池因其质量轻,能量密度高等优良性能,是近几年来电化学界研究的热点。但锂离子电池用石墨作负极还存在一些问题,需要对石墨改性处理。本文介绍了石墨的一种改性方法:沥青包覆石墨法,可有效降低石墨的比表面积,从而大幅度提高了石墨负极材料的首次可逆容量和库仑效率,改善电池的循环性能等。

酚醛树脂包覆氧化天然石墨作为锂离子电池负极材料 高文超 1 黄桃 1 沈宇栋 2 余爱水 1,* (1复旦大学化学系,新能源研究院,上海市分子催化和功能材料重点实验室,上海200438; 2无锡东恒新能源材料有限公司,江苏无锡214037) 摘要:天然石墨经过浓硫酸氧化处理,酚醛树脂包覆并高温碳化后形成具有核壳结构的碳包覆氧化天然石墨 复合材料.采用扫描电子显微镜(sem),透射电子显微镜(tem),x射线衍射(xrd),激光显微拉曼光谱 (raman)等检测技术对氧化处理以及酚醛树脂热解碳包覆前后天然石墨材料的结构与形貌进行分析与表征. 结果表明,氧化处理与适量的酚醛树脂热解碳包覆有效修复了天然石墨表面的一些缺陷结构,使其表面更为光 滑.电化学测试结果显示,经过氧化处理与酚醛树脂热解碳包覆后天然石墨材料电化学性能得到明显提高.

通过对石墨化针状焦进行酚醛树脂包覆,提高其用作锂离子电池负极材料时的首次库仑效率和循环性能。结合x射线衍射(xrd)、扫描电子显微技术(sem)等分析手段研究发现:未包覆的石墨化针状焦的首次充电容量和首次库仑效率分别为269ma.h/g和55.0%;而经过w=10%酚醛树脂包覆的石墨化针状焦,其首次充电容量和首次库仑效率分别提高到327ma.h/g和69.9%,且经20次充放电后的充电容量能稳定在299ma.h/g,循环效率接近100%,表明酚醛树脂包覆能较好地改善石墨化针状焦的电极性能。

以苯为碳源,在900℃下采用tvd(thermalvapordeposition)法对螺旋结构碳纳米管(helicalcarbonnano-tubes,hcnts)进行了包碳修饰,采用xrd、sem、tem、bet等检测方法对所制备材料进行了表征分析.包碳后hcnts的比表面积明显降低.研究了包碳hcnts用作锂离子电池负极材料的性能,结果显示适量包碳不仅提高了hcnts的首次库仑效率,而且改善了其循环稳定性和倍率充放电性能.当tvd包碳45min、hcnts增重约220wt%时,首次库仑效率从59.2%提高到77.8%,在1.0c、2.0c、5.0c以及10.0c倍率下的放电比容量分别为265.6、245.7、196.0、163.2mah/g,在10.0c下循环95次后放电比容量保持率为93.3%.过多的碳包覆虽然会进一步提高材料的首次库仑效率和循环稳定性,但会导致其倍率性能变差.

２８７ 正极材料是锂离子电池的关键材料之一。在简要介绍几 种正极材料的基本性质之后，本文将从理论模拟、材料合成和 表面改性三方面介绍近年来本实验室在锂离子电池正极材料 方面的研究进展。 １主要正极材料的基本性质 对于目前的锂离子电池来说，正极材料是锂离子的唯一 或主要提供者。由于这个原因，锂离子电池正极材料的种类比 负极材料的种类少得多。目前锂离子电池使用的正极材料主 要是锂过渡金属氧化物，包括六方层状结构的ｌｉｃｏｏ２、 ｌｉｎｉｏ２、ｌｉｍｎｏ２和ｌｉｎｉ１－ｘ－ｙｃｏｘｍｎｙｏ２（０≤ｘ，ｙ≤１，ｘ＋ｙ≤１），尖 晶石结构的ｌｉｍｎ２ｏ４以及聚阴离子类正极材料如橄榄石结构 的ｌｉｆｅｐｏ４。 ｌｉｃｏｏ２是最早发现也是目前研究得最深入的锂离子电 池正极材料。ｌｉｃｏｏ２的理论比容量为２７４ｍａｈ／ｇ，实际比容

天然鳞片石墨的前景

用钛酸纳米管和lioh溶液进行离子交换法得到了水合钛酸锂前驱体,进而在不同温度热处理制备了li4ti5o12。通过x射线衍射(xrd)、扫描电镜(sem)、热分析(tg-dsc)和恒电流充放电测试对反应产物进行了研究。结果表明所得前驱体在500～700℃热处理可得到纳米结构的纯相li4ti5o12。所得li4ti5o12的可逆容量约为160mah·g-1,循环稳定性随热处理温度的提高而增强,并因具有较短的锂离子扩散距离表现出极佳的倍率性能,在1600ma·g-1(约10c)的电流密度下放电下还保持140mah·g-1的容量。

涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电 而造成的容量损失。一般采用脉冲电流充电来实现 上述目的。为补偿自放电，使蓄电池保持在近似完 全充电状态的连续小电流充电。又称维护充电。电 信装置、信号系统等的直流电源系统的蓄电池，在 完全充电后多处于涓流充电状态，以备放电时使用。 锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段：涓流充 电（低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终 止。 锂电池的充电方式是限压恒流，都是由ic芯 片控制的，典型的充电方式是：先检测待充电电池 的电压，如果电压低于3v，要先进行预充电，充 电电流为设定电流的1/10，电压升到3v后，进入 标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行 恒流充电，电池电压升到4.20v时，改为恒压充电，保持充电电压为4.20v。此时，充电 电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。下图为充

锂离子电池电解液材料(ppt文档)

涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电 而造成的容量损失。一般采用脉冲电流充电来实现 上述目的。为补偿自放电，使蓄电池保持在近似完 全充电状态的连续小电流充电。又称维护充电。电 信装置、信号系统等的直流电源系统的蓄电池，在 完全充电后多处于涓流充电状态，以备放电时使用。 锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段：涓流充 电（低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终 止。 锂电池的充电方式是限压恒流，都是由ic芯 片控制的，典型的充电方式是：先检测待充电电池 的电压，如果电压低于3v，要先进行预充电，充 电电流为设定电流的1/10，电压升到3v后，进入 标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行 恒流充电，电池电压升到4.20v时，改为恒压充电，保持充电电压为4.20v。此时，充电 电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。下图为充

锂电池电解液特性 锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。 基本信息 中文名称锂电池电解液 组成锂盐和有机溶剂 含义离子传输的载体 分类电池 锂电池电解液主要成分介绍 1.碳酸乙烯酯:分子式:c3h4o3 透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体。沸点:248℃/760mmhg， 243-244℃/740mmhg;闪点:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔点:35-38℃;本 品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱 除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用 作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上，可作为锂电池电解液的优 良溶剂 2.碳酸丙烯酯分子式:c4h6o3 无色无气味,或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚

邦凯铝壳锂离子电池设计

0 目录 1．设计的目的与任务...................................................1 1.1课程设计背景....................................................1 1.2课程设计目的与任务..............................................1 2．设计的详细内容.....................................................2 2.1原材料及设备的选取..............................................2 2.2电池的工作原理..................................................3 2.3

东莞轩航电子有限公司 dongguanshinehongelectronicsco.,ltd. add：中国广东省东莞市长安镇长盛社区荟萃街33号金秋楼501室 第1页共2页 锂离子电池铜箔简介 锂离子电池用铜箔所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与 脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池，俗称“锂电”。锂电池的 构造主要包括：正极、负极、电解质及其它辅助材料。 在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板(pcb)几乎是电解铜箔 的唯一用途。近年来随着铜箔装备水平的提升和制造技术的进步，电解铜 箔的物理、化学、机械和冶金等性能得到大幅提高,再加上生产控制连续、 生产效率较高、价格相对便宜等优势,因此，采用高性能电解铜箔代替压延 铜箔已在锂电池实际生产中得以广泛应用。目前,国内外大部分锂离子电池 厂家都采用电解铜箔

深圳新宙邦科技股份有限公司企业标准 q/xzb q/xzb007-2008 锂离子电池电解液 electrolytesforlithium-ionbattery 2008-7-10发布2008-7-20实施 深圳新宙邦科技股份有限公司发布 q/xzb007-2008 i 前言 锂离子电池电解液没有国家标准及行业标准。因此本企业依据《标准化工作导则、指南和编写规则》 gb/t1.2-2000和gb/t1.1-2000之规定制定了本标准。 本标准由深圳新宙邦科技股份有限公司提出 本标准由深圳新宙邦科技股份有限公司品管部归口管理 本标准起草单位：深圳新宙邦科技股份有限公司 本标准起草人：周达文、郑仲天、高家勇、梅芬 本标准发布时期：2008年7月 q/xzb007-2008 1 锂离子电池电解液 1范围 本标准规定了锂离子电

锂离子电池电解液的基础

介绍了锂离子电池负极材料的类型,提出了采用高纯石墨碳碳材制备负极材料的工艺流程。

石墨作为锂离子电池的负极材料具有高的脱嵌锂容量及平坦且低的（相对于锂金属）电压特性，但也存在一些问题，如在高倍率充放电性能及与电解质的相容性方面。本工作制备并研究了环氧树脂包覆石墨制备的复合碳材料。当用这种复合碳材料作为锂离子电池的负极时，它的无序结构的焦炭壳层防止了石墨核心材料在插锂过程中的剥落现象，改进了锂离子在阳极材料中的扩散性能。这种材料与石墨相比，不仅保留了石墨具有较高的插锂容量的特性，并且大大改进了其与电解质溶液的相容性和动力学性能，当这种复合碳材料用１ｃ充放电时，仍保持有２００ｍａｈ／ｇ的容量。

以天然石墨为原料,球磨过筛得到颗粒均一的球形颗粒。酚醛树脂作为碳源对球磨后石墨进行包覆,经过高温碳化处理,在天然石墨表面形成一层碳包覆层,再对包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷进行表面预成膜处理。采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜和land电池测试系统等对共改性石墨进行结构、形貌和电化学性能分析。xrd分析显示,共改性后的石墨层间距d002和无序化程度增加,说明在石墨的表面形成了一定的包覆层。sem图片中可以看出改性后的石墨颗粒致密均匀且较为圆滑,这种结构使得石墨颗粒表面积适当减小,电化学性能得到提高。电化学性能测试结果,采用共改性后的石墨在0.1c首次放电比容量达到362ma·h/g,首次库伦效率为92%,100个循环后容量仍保持为最高容量的98.6%。

以天然石墨为原料,球磨过筛得到颗粒均一的球形颗粒。酚醛树脂作为碳源对球磨后石墨进行包覆,经过高温炭化处理,在天然石墨表面形成一层炭包覆层,再对包覆后石墨用聚二甲基硅氧烷进行表面预成膜处理。采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜和电池测试系统等对共改性石墨进行结构、形貌和电化学性能分析。xrd分析显示,共改性后的石墨层间距d(002)和无序化程度增加,说明在石墨的表面形成了一定的包覆层。sem图片中可以看出改性后的石墨颗粒致密均匀且较为圆滑,这种结构使得石墨颗粒表面积适当减小,电化学性能得到提高。电化学性能测试结果表明,采用共改性后的石墨在0.1c首次放电比容量达到362mah/g,首次库伦效率为92%,100个循环后容量仍保持为最高容量的98.6%。

以酚醛树脂包覆天然鳞片石墨后进行热处理，将所制备的不同热解炭包覆层厚度和不同最高热处理温度（ｈｔｔｍａｘ）的复合材料作为锂离子二次电池的负极，以金属锂片作为对电极，在１ｍｌｉｐｆ６／ｅｃ＋ｄｅｃ（１：１）电解液中考察了其恒电流充、放电特性和粉末微电极循环伏安特性。