吴贤文, 龙凤妮, 向延鸿, 蒋剑波, 伍建华, 熊利芝, 张桥保. 中性或弱酸性体系下锌基水系电池负极材料研究进展[J]. 化学进展, 2021, 33(11): 1983-2001.
Xianwen Wu, Fengni Long, Yanhong Xiang, Jianbo Jiang, Jianhua Wu, Lizhi Xiong, Qiaobao Zhang. Research Progress of Anode Materials for Zinc-Based Aqueous Battery in a Neutral or Weak Acid System[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(11): 1983-2001.
锌具有原料丰富、质量轻便、金属导电性与延展性好以及理论比容量高等优势,可以作为绿色可充电电池的理想电极材料。其中,以中性或弱酸性水溶液为电解质、锌为负极的锌基水系电池具有安全性高、电池材料廉价无毒、制备工艺简单、环境友好等特点,在储能和动力电池领域具有极高的应用价值和发展前景。但电池充放电过程中伴随的锌枝晶、析氢、腐蚀、钝化等问题限制了其实际应用。本文综述了锌基水系电池负极存在的问题及当前的解决策略,并对其负极研究发展方向进行了展望。
张长欢, 李念武, 张秀芹. 柔性锂离子电池的电极[J]. 化学进展, 2021, 33(4): 633-648.
Changhuan Zhang, Nianwu Li, Xiuqin Zhang. Electrode Materials for Flexible Lithium-Ion Battery[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(4): 633-648.
科技进步使可穿戴设备等便携式电子产品得到了快速发展,柔性电池作为其核心部件,受到越来越多研究者的关注。锂离子电池因具有良好的循环稳定性和较长的使用寿命等优点,成为各类产品的主要电源。为满足电子产品柔性化、微型化发展需求,开发高能量密度的柔性锂离子电池成为亟待解决的问题,作为其关键材料之一的柔性电极是重要的研究方向。本文阐述了柔性锂离子电池电极的研究进展,包括基于自身带有电化学活性的碳材料、Mxene材料的一体化柔性电极,基于非电化学活性的聚合物材料、纺织材料、金属基的一体化柔性电极,以及为满足可穿戴设备可编织和大尺寸形变使用需求的宏观柔性新型电极结构设计,分析并探讨了柔性电极目前存在的问题,以期为未来高能量密度柔性锂离子电池的研究提供新的思路。
陈阳, 崔晓莉. 锂离子电池二氧化钛负极材料[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1249-1269.
Yang Chen, Xiaoli Cui. Titanium Dioxide Anode Materials for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(8): 1249-1269.
锂离子电池是一种能量密度高、安全稳定和使用寿命长的储能器件,已广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。二氧化钛(TiO2)具有无毒害、价格低廉、储量大和化学结构稳定等优点,是一种具有应用前景的负极材料。然而,TiO2的实际应用受限于自身较低电子电导率和锂离子(Li+)扩散系数。本文总结了TiO2三种常见晶型的储锂机制(锐钛矿TiO2两相固溶储锂机制、TiO2(B)本征赝电容储锂机制和金红石TiO2电位控制相变过程);针对其电子传导和Li+扩散能力的不足,详细综述了纳米结构维度设计、本征/非本征电子结构调控(元素掺杂、Ti3+自掺杂和高导电材料修饰)和异相结优化改性三方面的研究进展。最后展望了TiO2材料在锂离子电池及其他二次电池领域的发展趋势和应用前景。
高金伙, 阮佳锋, 庞越鹏, 孙皓, 杨俊和, 郑时有. 高电压锂离子正极材料LiNi0.5Mn1.5O4高温特性[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1390-1403.
Jinhuo Gao, Jiafeng Ruan, Yuepeng Pang, Hao Sun, Junhe Yang, Shiyou Zheng. High Temperature Properties of LiNi0.5Mn1.5O4 as Cathode Materials for High Voltage Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(8): 1390-1403.
随着新能源电动汽车和大容量储能的快速发展,亟需开发高能量密度、高功率密度的锂离子电池。镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)由于具有高电压平台(4.7V)、较高的能量密度和功率密度、资源丰富、成本低等优点,被认为是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。然而,在高温条件下,LiNi0.5Mn1.5O4会与电解液发生严重的界面副反应,导致循环性能变差,这严重制约了其商业化进程。因此,改善LiNi0.5Mn1.5O4的高温特性成为锂离子电池领域的研究热点之一。本文对近期LiNi0.5Mn1.5O4材料相关研究的主要成果进行综述,以LiNi0.5Mn1.5O4的基本特性和现存挑战入手,着重关注离子掺杂、表面包覆和表面掺杂等策略提升材料的高温性能,并为后续研究提出建议和展望。
黄国勇, 董曦, 杜建委, 孙晓华, 李勃天, 叶海木. 锂离子电池高压电解液[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 855-867.
Guoyong Huang, Xi Dong, Jianwei Du, Xiaohua Sun, Botian Li, Haimu Ye. High-Voltage Electrolyte for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(5): 855-867.
锂离子电池作为一种绿色可充电电池,具有较高能量密度以及功率密度,是便携式电子产品的首选,并逐渐应用于动力汽车领域。为了更好地满足其应用需求,需要进一步提高当前锂离子电池的能量密度。不同于高压正极材料的快速发展,传统电解液在较高工作电压下容易分解,很大程度上阻碍了高能量密度锂离子电池的商业化应用。作为锂离子电池的重要组分,电解液对其多方面性能均具有重要影响,因此亟需提高电解液的工作电压以解决锂离子电池能量密度较低的问题。本文从新型有机溶剂以及高电压添加剂两方面入手,综述近年来国内外高压电解液的研究进展,介绍理论计算对于设计高压电解液的作用,并对高压电解液的发展及前景做出总结和展望。
蔡克迪, 严爽, 徐天野, 郎笑石, 王振华. 锂离子电容电池关键电极材料[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1404-1413.
Kedi Cai, Shuang Yan, Tianye Xu, Xiaoshi Lang, Zhenhua Wang. Investigation of Electrode Materials for Lithium Ion Capacitor Battery[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(8): 1404-1413.
锂离子电容电池兼具锂离子电池和超级电容器的优势,凭借高能量密度、高功率密度、长循环寿命和快速充放电等优势成为具有前景的新型储能系统。然而,电池型电极和电容型电极之间的动力学不平衡、能量密度不太理想和循环稳定性较差等关键问题仍然存在,若要有效解决该问题需要在该领域开发出新型正负极电极材料。因此,本文详细介绍了锂离子电容电池正负极材料(例如金属氧化物、碳材料、硫化物等)的研究进展以及技术路线,并针对目前存在的问题进行了分析,同时对电极材料未来的研究方向进行了展望,以及对其他化学电源的研究提供了新思路和手段。
鲁志远, 刘燕妮, 廖世军. 锂离子电池富锂锰基层状正极材料的稳定性[J]. 化学进展, 2020, 32(10): 1504-1514.
Zhiyuan Lu, Yanni Liu, Shijun Liao. Enhancing the Stability of Lithium-Rich Manganese-Based Layered Cathode Materials for Li-Ion Batteries Application[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(10): 1504-1514.
富锂锰基层状正极材料(xLi2MnO3·(1-x)LiMO2,M=Ni,Co,Mn等)因其比容量高、成本低廉以及环境友好等优点,被认为是未来锂离子电池正极材料的最佳候选者之一。然而,该正极材料存在长循环中电压衰减过快、循环性能不佳和倍率性能较差等问题,严重阻碍了该材料的商业化应用。在这篇综述中,我们结合最新的研究进展从富锂锰基层状正极材料的稳定性出发,阐述了该材料的结构特性及电化学行为,并从体相掺杂和表面修饰两个方面,综述了提升富锂正极材料循环过程中稳定性的手段。最后,我们对该领域的发展趋势进行展望并认为体相掺杂和表面调控相结合的联合改性机制是未来该领域发展的方向。
穆德颖, 刘铸, 金珊, 刘元龙, 田爽, 戴长松. 废旧锂离子电池正极材料及电解液的全过程回收及再利用[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 950-965.
Deying Mu, Zhu Liu, Shan Jin, Yuanlong Liu, Shuang Tian, Changsong Dai. The Recovery and Recycling of Cathode Materials and Electrolyte from Spent Lithium Ion Batteries in Full Process[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(7): 950-965.
作为发展势头迅猛的新型储能形式,锂离子电池缓解了能源领域对化石燃料的依赖,同时减轻了日益严峻的环境压力,但是数量巨大的废旧锂离子电池具有危险废弃物和高附加值可用资源的双重属性。因此,通过不同技术手段的创新和组合,实现组成成分日益多样化的废旧锂离子电池的高效回收和再利用具有巨大的挑战和特殊重要的现实意义。本文从预处理工艺出发,详细阐述了放电失活、分类拆解、粉碎筛分、酸浸除杂等一系列过程的技术手段和要求;从原料再生、结构修复以及再制备三个方面探讨了具有代表性的再利用思路,分析了各技术方法的优势和存在的问题。此外,对废旧电解液的无害化处理和回收进行了专题讨论,重点介绍了超临界CO2萃取工艺。最后,针对现阶段存在的问题提出展望,为后续开展废旧锂离子电池回收的相关研究及工业应用提供参考。
王官格, 张华宁, 吴彤, 刘博睿, 黄擎, 苏岳锋. 废旧锂离子电池正极材料资源化回收与再生[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2064-2074.
Guange Wang, Huaning Zhang, Tong Wu, Borui Liu, Qing Huang, Yuefeng Su. Recycling and Regeneration of Spent Lithium-Ion Battery Cathode Materials[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(12): 2064-2074.
随着电子设备的普及和电动汽车行业的迅速崛起,作为提供能量来源的锂离子电池发挥着重要的作用。以钴酸锂、磷酸铁锂以及三元正极材料为代表的锂离子电池产销量不断增加;与此同时,为了提供更长的续航时间以及续航稳定性,新型锂离子电池材料的研究工作也在不断推进。在此背景下,锂离子电池正极材料的失效、废弃以及资源化回收再生的过程就显得愈发重要,如何在下游解决报废锂离子电池处理的问题也逐渐提上日程。基于此,本文分别从湿法和火法再生两个角度对废旧锂离子电池正极材料的回收和再生过程进行了介绍,包括回收条件优化的方法、较为新颖的回收再生方法以及再生材料的性能等,并总结了回收再生过程的杂质元素,包括铝、铜等元素对再生材料结构和性能的影响以及工业上常用的回收废旧锂离子电池的方法和环境影响。最后对锂离子电池回收的方法进行总结并进行展望。
庄全超, 杨梓, 张蕾, 崔艳华. 锂离子电池的电化学阻抗谱分析研究进展[J]. 化学进展, 2020, 32(6): 761-791.
Quanchao Zhuang, Zi Yang, Lei Zhang, Yanhua Cui. Research Progress on Diagnosis of Electrochemical Impedance Spectroscopy in Lithium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(6): 761-791.
锂离子电池的电化学阻抗谱(EIS)是研究电化学系统最有力的实验方法之一,在过去的20多年中,EIS 被广泛应用于锂离子电池研究和生产领域,包括研究电极界面反应机理和容量衰减机制,测定相关电极过程动力学参数和电池的健康状态、荷电状态以及电池的内阻。本文分析了锂离子电池中电极极化过程包含的3 个基本物理化学过程———电子输运、离子输运和电化学反应过程,探讨了每一基本物理化学过程包含的步骤及其EIS 谱特征,详细论述了与电子输运相关的基本物理化学过程———接触阻抗和感抗产生的机制;介绍了多孔电极理论及其在锂离子电池中的应用,阐述了基于多孔电极理论进行阻抗谱数值模拟的建模原理与方法。 综述了石墨、硅、二元3d 过渡金属氧化物、LiCoO2、尖晶石LiMn2O4、LiFePO4、尖晶石Li4Ti5O12、过渡金属氟化物材料等电极的典型阻抗谱特征和各时间常数的归属问题。最后讨论了EIS现存的问题及未来的发展方向。
汪靖伦, 冉琴, 韩冲宇, 唐子龙, 陈启多, 秦雪英. 锂离子电池有机硅功能电解液[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 467-480.
Jinglun Wang, Qin Ran, Chongyu Han, Zilong Tang, Qiduo Chen, Xueying Qin. Organosilicon Functionalized Electrolytes for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(4): 467-480.
高安全高电压电解液的开发是锂离子电池电解液发展的重要方向。有机硅化合物由于具有独特的理化性能,使其成为锂离子电池电解液领域的研究热点之一。本文综述了有机硅电解液的研究进展,重点从功能分子设计的角度介绍含碳酸酯基、氨基甲酸酯基、腈基、离子液体、含氟类的有机硅功能电解液溶剂制备及电池性能表现;详细阐述具有结构多样性的有机硅化合物用作高电压添加剂、高安全添加剂、高/低温添加剂、储存/耐自放电添加剂、吸酸吸水添加剂及其在不同电池材料体系中的应用。最后,对有机硅电解液的研究趋势和应用前景进行了展望。
张伟, 齐小鹏, 方升, 张健华, 史碧梦, 杨娟玉. 碳在锂离子电池硅碳复合材料中的作用[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 454-466.
Wei Zhang, Xiaopeng Qi, Sheng Fang, Jianhua Zhang, Bimeng Shi, Juanyu Yang. Effects of Carbon on Silicon-Carbon Composites in Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(4): 454-466.
随着低比容量硅碳复合材料(<500 mAh/g)在锂离子电池中的商业化应用,硅基负极材料也从实验室研究走向了产业化发展。近年来的研究工作中,许多方法被用来解决硅在循环过程中体积变化(>300%)所带来的一系列问题。在材料结构方面,从最初的硅材料纳米化、硅与其他材料复合等技术手段转变到了硅碳复合材料二次颗粒的结构设计、表面包覆层设计等方法;在应用性能方面,除了早期文献报道的材料比容量、循环性能等参数外,还增加了材料比表面积、振实密度、首次及循环库仑效率等更符合电池实际应用要求的性能参数研究,从而极大地推动了硅基负极材料的商业化应用进程。本文首先综述了近年来硅碳复合材料组成、结构设计的发展脉络,进一步分析了由石墨、软碳、硬碳、碳纤维和石墨烯等碳源合成的硅碳复合材料的结构特点,并对其电化学性能进行分析对比,总结了碳在硅碳复合材料结构及其性能上发挥的作用。最后,对硅碳复合材料制备过程中的结构设计要求和碳材料的选择进行了分析和展望。
陈豪登, 徐建兴, 籍少敏, 姬文晋, 崔立峰, 霍延平. MOFs衍生金属氧化物及其复合材料在锂离子电池负极材料中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(2/3): 298-308.
Haodeng Chen, Jianxing Xu, Shaomin Ji, Wenjin Ji, Lifeng Cui, Yanping Huo. Application of MOFs Derived Metal Oxides and Composites in Anode Materials of Lithium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(2/3): 298-308.
锂离子电池作为比能量最高的二次电池,广泛用于便携电子设备、新能源汽车和大规模储能电站等领域。目前商用锂离子电池正面临着一些技术瓶颈,如能量密度低和使用寿命短等。关于锂离子电池负极材料的报道有很多,但大多无法克服锂化前后巨大的体积膨胀、电极材料粉末化和电极阻抗大等缺点。金属-有机骨架衍生金属氧化物及其复合材料因具有低而平的充放电电位平台、高容量和稳定的循环性能等优点,被广泛应用于锂离子电池。本文将从单金属氧化物、双金属氧化物、双组分金属氧化物复合材料和金属氧化物/碳复合材料四个模块进行综述,总结其合成方法、形貌与电化学性能之间的关系,并展望其未来发展的机遇与挑战。
王惠亚, 赵立敏, 张芳, 何丹农. 高性能锂离子二次电池隔膜[J]. 化学进展, 2019, 31(9): 1251-1262.
Huiya Wang, Limin Zhao, Fang Zhang, Dannong He. High-Performance Lithium-Ion Secondary Battery Membranes[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(9): 1251-1262.
随着电动汽车对锂离子电池功率要求的不断提高, 高性能锂离子电池逐渐成为了人们研究的热点。隔膜作为锂离子电池的关键部件之一, 发挥着隔离正负极材料以及为锂离子迁移提供通道的作用。此外, 隔膜的热稳定性也直接影响着锂离子电池的安全性能。聚烯烃微孔隔膜由于其出色的化学稳定性、机械强度以及价格低廉而被广泛应用于锂离子电池中。然而, 其热稳定性差以及不易湿润等缺点给高性能锂离子电池的广泛应用带来很大隐患。因此, 本文探讨了聚烯烃微孔隔膜的表面改性, 以此为出发点, 介绍了基于聚合物表面改性的聚烯烃微孔隔膜、基于无机纳米颗粒的聚烯烃微孔隔膜、基于有机-无机复合材料的聚烯烃微孔隔膜的研究进展。在基于无机纳米颗粒的聚烯烃微孔隔膜的介绍中, 本文还对原子层沉积法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等先进表面改性方法进行了简单介绍。随后, 从湿法制备、相转化法、呼吸图法、静电纺丝法以及原位聚合法5种方法出发, 对其他聚合物微孔隔膜的研究进展进行了介绍。最后, 本文对将来高性能隔膜材料的研究方向上作出展望, 旨在为高性能锂离子二次电池隔膜材料的研究和应用提供参考。
蒋志敏, 王莉, 沈旻, 陈慧闯, 马国强, 何向明. 锂离子电池正极界面修饰用电解液添加剂[J]. 化学进展, 2019, 31(5): 699-713.
Zhimin Jiang, Li Wang, Min Shen, Huichuang Chen, Guoqiang Ma, Xiangming He. Electrolyte Additives for Interfacial Modification of Cathodes in Lithium-Ion Battery[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(5): 699-713.
提高电压是提高锂离子电池比能量的重要途径之一。例如,LiNi0.5Mn1.5O4(4.7 V)、LiNiPO4(5.1 V)和富锂锰基等电极材料在较高的充电截止电压下表现出较高的能量密度和较低的成本,具有很好的应用前景。另外,提高LiCoO2和三元电池体系的充电截止电压是提升电池能量密度的简单有效措施。但是,当电池充电截止电压提高时,不仅会造成电解液在正极/电解液界面的氧化分解,还会加速正极中金属阳离子在电解液中的溶解,造成电池循环性能和安全性下降。采用不同的正极界面修饰用电解液添加剂,既可以有效钝化正极/电解液界面,抑制电解液的分解,还可以有效抑制正极结构的破坏。本文从添加剂的分子结构出发,介绍了磺酸酯、硼酸酯、磷酸酯、氟代碳酸酯、腈类、酸酐和锂盐等添加剂在正极界面的相关研究成果,并对不同添加剂的作用机理进行了详细的解释和归纳;另外,介绍了添加剂的联用技术在不同电池体系中的最新研究成果;最后,对新型正极界面修饰用电解液添加剂的开发进行了展望。
赵云, 亢玉琼, 金玉红, 王莉, 田光宇, 何向明. 锂离子电池硅基负极及其相关材料[J]. 化学进展, 2019, 31(4): 613-630.
Yun Zhao, Yuqiong Kang, Yuhong Jin, Li Wang, Guangyu Tian, Xiangming He. Silicon-Based and -Related Materials for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(4): 613-630.
锂离子电池是目前电脑、通讯、消费电子品以及未来电动车动力系统的主要能源。硅基负极材料因其具有较高理论比容量(4200 mAh·g-1,为石墨10倍以上),被视为最理想的下一代锂离子电池负极材料。然而硅负极在充放电过程中巨大的体积膨胀造成极片材料的粉化脱落、SEI膜的持续增长、正极锂离子的不断消耗,以及现有商业化粘结剂与硅表面较弱的相互作用等诸多缺陷,造成电池容量快速的衰减,阻碍了硅基材料在锂离子电池中的商业化应用。本文对硅基负极材料及其相关电池材料,如硅材料结构、粘结剂、电解液及添加剂等,进行了系统全面的总结。最后对硅基材料目前研究进展和未来发展方向做出总结与评述,以期为下一代硅基电池体系发展提供参考。
硅由于其超高的理论比容量有望取代石墨成为下一代锂离子电池负极材料,但是硅在充放电过程中巨大的体积膨胀(~300%)会导致材料粉化从集流体上脱落,同时不断形成固相电解质层,造成不可逆容量损失,而材料纳米化和碳复合是解决这些问题的有效手段。本文介绍了硅在循环过程中容量衰减机理,并综述了硅纳米粒子与碳材料复合的最新进展,主要包括包覆型、核壳型以及嵌入型硅碳负极材料,并对核壳型与嵌入型做了重点探究,最后对硅纳米粒子/碳复合材料存在的问题进行分析并展望其研究前景。
李振杰, 钟杜, 张洁, 陈金伟, 王刚, 王瑞林. 锂离子电池硅纳米粒子/碳复合材料[J]. 化学进展, 2019, 31(1): 201-209.
Zhenjie Li, Du Zhong, Jie Zhang, Jinwei Chen, Gang Wang, Ruilin Wang. Silicon Nanoparticles/Carbon Composites for Lithium-Ion Battery[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(1): 201-209.
赵云, 金玉红, 王莉, 田光宇, 何向明. 自组装多级结构在锂离子电池中的应用[J]. 化学进展, 2018, 30(11): 1761-1769.
Yun Zhao, Yuhong Jin, Li Wang, Guangyu Tian, Xiangming He. The Application of Self-Assembled Hierarchical Structures in Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(11): 1761-1769.
林娇, 刘春伟, 曹宏斌, 李丽, 陈人杰, 孙峙. 基于高温化学转化的废旧锂离子电池资源化技术[J]. 化学进展, 2018, 30(9): 1445-1454.
Jiao Lin, Chunwei Liu, Hongbin Cao, Li Li, Renjie Chen, Zhi Sun. Recovery of Spent Lithium Ion Batteries Based on High Temperature Chemical Conversion[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(9): 1445-1454.
李敏, 王艳丽, 吴晓燕, 段磊, 张春明, 何丹农. 锂离子电池富锂材料中离子掺杂、表面包覆、表面氧空位修饰的作用机理及其联合机制[J]. 化学进展, 2017, 29(12): 1526-1536.
Min Li, Yanli Wang, Xiaoyan Wu, Lei Duan, Chunming Zhang, Dannong He. The Mechanism of Ion-Doping, Surface Coating, Surface Oxygen Vacancy Modification and Their Joint Mechanism in Lithium-Rich Material for Li-Ion Battery[J]. Progress in Chemistry, 2017, 29(12): 1526-1536.
严武渭, 柳永宁, 崇少坤, 周亚萍, 刘建国, 邹志刚. 高能量密度锂离子电池用富锂正极材料[J]. 化学进展, 2017, 29(2/3): 198-209.
Wuwei Yan, Yongning Liu, Shaokun Chong, Yaping Zhou, Jianguo Liu, Zhigang Zou. Lithium-Rich Cathode Materials for High Energy-Density Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2017, 29(2/3): 198-209.
马国强, 王莉, 张建君, 陈慧闯, 何向明, 丁元胜. 含有氟代溶剂或含氟添加剂的锂离子电解液[J]. 化学进展, 2016, 28(9): 1299-1312.
Ma Guoqiang, Wang Li, Zhang Janjun, Chen Huichuang, He Xiangming, Ding Yuansheng. Lithium-Ion Battery Electrolyte Containing Fluorinated Solvent and Additive[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(9): 1299-1312.
明海, 明军, 邱景义, 余仲宝, 李萌, 郑军伟. 基于非锂金属负极的锂离子全电池[J]. 化学进展, 2016, 28(2/3): 204-218.
Ming Hai, Ming Jun, Qiu Jingyi, Yu Zhongbao, Li Meng, ZhengJunwei. Lithium-Ion Full Batteries Based on the Anode of Non-Metallic Lithium[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(2/3): 204-218.
陈军, 丁能文, 李之峰, 张骞, 钟盛文. 锂离子电池有机正极材料[J]. 化学进展, 2015, 27(9): 1291-1301.
Chen Jun, Ding Nengwen, Li Zhifeng, Zhang Qian, Zhong Shengwen. Organic Cathode Material for Lithium Ion Battery[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(9): 1291-1301.
牛津, 张苏, 牛越, 宋怀河, 陈晓红, 周继升. 硅基锂离子电池负极材料[J]. 化学进展, 2015, 27(9): 1275-1290.
Niu Jin, Zhang Su, Niu Yue, Song Huaihe, Chen Xiaohong, Zhou Jisheng. Silicon-Based Anode Materials for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(9): 1275-1290.
孟浩文, 马大千, 俞晓辉, 杨红艳, 孙艳丽, 许鑫华. 锂离子电池锡-金属-碳复合负极材料[J]. 化学进展, 2015, 27(8): 1110-1122.
Meng Haowen, Ma Daqian, Yu Xiaohui, Yang Hongyan, Sun Yanli, Xu Xinhua. Tin-Metal-Carbon Composite Anode Materials for Lithium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(8): 1110-1122.
陈汝文, 涂新满, 陈德志. 过渡金属氮化物在锂离子电池中的应用[J]. 化学进展, 2015, 27(4): 416-423.
Chen Ruwen, Tu Xinman, Chen Dezhi. Transition Metal Nitrides for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(4): 416-423.
刘欣, 赵海雷, 解晶莹, 吕鹏鹏, 王可, 崔佳佳. 锂离子电池SiOx(0<x≤2)基负极材料[J]. 化学进展, 2015, 27(4): 336-348.
Liu Xin, Zhao Hailei, Xie Jingying, Lv Pengpeng, Wang Ke, Cui Jiajia. SiOx(0<x≤2) Based Anode Materials for Lithium-Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(4): 336-348.
娄帅锋, 程新群, 马玉林, 杜春雨, 高云智, 尹鸽平. 锂离子电池铌基氧化物负极材料[J]. 化学进展, 2015, 27(2/3): 297-309.
Lou Shuaifeng, Cheng Xinqun, Ma Yulin, Du Chunyu, Gao Yunzhi, Yin Geping. Nb-Based Oxides as Anode Materials for Lithium Ion Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(2/3): 297-309.
锂离子电池负极材料钛酸锂由于其高功率和优异的循环性能得到了广泛的研究,但是较低的比容量(175 mAh/g)限制了其应用前景。与钛酸锂相比,铌基氧化物具有相似的嵌脱锂电位和更高的比容量,也展现出良好的倍率性能和循环性能,有望成为新型功率型负极材料。本文综述了多种铌基复合金属氧化物(Nb2O5,TiNb2O7,LiNb3O8等)的晶体结构、电化学性能和嵌脱锂机理,讨论了材料的组成、形貌和制备工艺等对其嵌脱锂性能的影响,并概述其作用机制。此外,本文还归纳总结了铌基材料嵌脱锂行为的共性,并比较了它们与钛酸锂的异同,对其作为高功率锂离子电池负极材料的研究趋势和发展前景进行了展望。
王倩, 张竞择, 娄豫皖, 夏保佳. 钛酸锂基锂离子电池的析气特性[J]. 化学进展, 2014, 26(11): 1772-1780.
Wang Qian, Zhang Jingze, Lou Yuwan, Xia Baojia. Characteristic of Gas Evolution in Lithium-Ion Batteries Using An Anode Based on Lithium Titanate[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(11): 1772-1780.
目前商用锂离子电池主要使用碳负极材料.零应变的钛酸锂被认为是比碳更安全、寿命更长的负极材料,在混合电动汽车和风/光/电并网、智能电网等领域有独特的应用前景.但是,采用钛酸锂负极的锂离子电池在充放电及储存过程中极易发生气胀,从而导致外壳变形、电池向外析气、电池性能急剧下降等问题,这是制约钛酸锂实际应用的最大障碍.本文首先介绍了钛酸锂基锂离子电池的产业发展状况,其采用的正极材料分别为Li(NixCoyMn1-x-y)O2、LiMn2O4、LiFePO4与LiCoO2等四种.针对其气胀问题,从钛酸锂电极材料的界面特性、水分、电解液还原分解、负极电位、杂质等方面综述了相关的最新研究进展.同时结合本课题组的研究工作,从材料、工艺、使用等角度指出了气胀的改进措施,最后,提出钛酸锂基锂离子电池气胀方面亟待解决的问题及今后的研究重点.