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锂离子电池陶瓷复合全固态电解质的制备和性能研究 预览 被引量:1
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作者 李承斌 岳红云 +2 位作者 王秋娴 李静娴 杨书廷 《无机材料学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期801-805,共5页
以负载Al_2O_3的无纺布为支撑膜,浸涂PEO-LAGP-SN-Li TFSI的乙腈共混液干燥后制得新型复合固态电解质膜(CLASP)。该膜的热稳定性好,即使在170℃的高温下依然不发生形变。当浸涂共混液中PEO:LAGP:SN:Li TFSI为3:1:1:1,固含量为10... 以负载Al_2O_3的无纺布为支撑膜,浸涂PEO-LAGP-SN-Li TFSI的乙腈共混液干燥后制得新型复合固态电解质膜(CLASP)。该膜的热稳定性好,即使在170℃的高温下依然不发生形变。当浸涂共混液中PEO:LAGP:SN:Li TFSI为3:1:1:1,固含量为10wt%时,室温电导率可以达到3.66×10~(-5) S/cm,100℃时电导率可达2.52×10~(-4) S/cm.CLASP膜的电化学窗口宽,以该膜代替液态电解质装配的全固态LiFePO_4/CLASP/Li电池,在55℃循环时表现出良好的循环稳定性,高的库伦效率,有望成为电化学性能优越的全固态电解质。 展开更多
关键词 全固态 复合电解质 磷酸锗铝锂 耐热
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导电聚合物膜修饰的锂硫电池及其性能研究 预览
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作者 张会双 李向南 +2 位作者 田栓宝 董红玉 杨书廷 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期1646-1648,共3页
首次从电池工艺的角度考察聚吡咯(PPy)导电聚合物膜对锂硫电池电性能的影响。主要采用真空蒸镀-化学氧化法在锂硫电池复合正极材料正极片表面生成聚吡咯(PPy)导电聚合物膜,通过SEM、傅里叶红外线光谱分析仪(FTIR)分析确定了锂硫... 首次从电池工艺的角度考察聚吡咯(PPy)导电聚合物膜对锂硫电池电性能的影响。主要采用真空蒸镀-化学氧化法在锂硫电池复合正极材料正极片表面生成聚吡咯(PPy)导电聚合物膜,通过SEM、傅里叶红外线光谱分析仪(FTIR)分析确定了锂硫电池复合正极材料正极片表面导电聚合物膜的存在。由该聚吡咯(PPy)导电聚合物膜修饰的正极片与未修饰的正极片分别组装成扣式锂硫电池进行电性能测试,发现:经导电聚合物膜修饰正极片组装电池与未修饰正极片组装电池相比充放电平台平稳,极化小,循环稳定性好。 展开更多
关键词 真空蒸镀-化学氧化法 锂硫电池 导电聚合物膜
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Al2O3/PTFE杂化涂层改性聚乙烯隔膜 预览
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作者 杨书廷 谷继峰 +2 位作者 尹艳红 毛新欣 马文豪 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期1107-1109,1196共4页
以聚乙烯(PE)湿法膜为基体,在其两侧涂覆厚度为2μm的氧化铝(Al2O3)和聚四氟乙烯(PTFE)共混颗粒,得到一种杂化涂层PE电池隔膜。对复合隔膜的形貌、润湿性和热稳定性等进行了研究。结果表明:Al2O3/PTFE涂层均匀涂布于PE膜表面,在... 以聚乙烯(PE)湿法膜为基体,在其两侧涂覆厚度为2μm的氧化铝(Al2O3)和聚四氟乙烯(PTFE)共混颗粒,得到一种杂化涂层PE电池隔膜。对复合隔膜的形貌、润湿性和热稳定性等进行了研究。结果表明:Al2O3/PTFE涂层均匀涂布于PE膜表面,在140℃下复合PE膜没有出现较大的收缩,并且混合颗粒有效地改善了PE膜的润湿性,提高了膜的吸液率。以Al2O3/PTFE复合PE膜作为隔膜组装电池并进行分析表明,杂化层可以显著提高电池长期充放电循环的容量保持率。 展开更多
关键词 Al2O3/PTFE涂层 涂覆 锂电池隔膜
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海藻酸钠引导合成纳微复合结构ZnFe2O4及其在锂离子电池中的应用 预览
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作者 王秋娴 李凯 +2 位作者 杨贝宁 岳红云 杨书廷 《高等学校化学学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期2039-2045,共7页
使用海藻酸钠作为结构导向剂,通过溶剂热法原位合成了不同形貌的含碳ZnFe2O4锂离子电池负极材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼(Raman)光谱等对复合材料的形貌和结构进行表征,通过恒电流充放电... 使用海藻酸钠作为结构导向剂,通过溶剂热法原位合成了不同形貌的含碳ZnFe2O4锂离子电池负极材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼(Raman)光谱等对复合材料的形貌和结构进行表征,通过恒电流充放电、循环伏安曲线(CV)和交流阻抗谱(EIS)等对复合材料的电化学性能进行了测试.结果表明,在不同形貌的复合材料中,具有类蒲公英状纳微复合结构的含碳ZnFe2O4的电化学性能最佳:在1000mA/g的电流密度下循环100周后依然保持2100mA·5h/g的比容量.还探讨了海藻酸钠在材料形成和制作极片过程中的作用及其对电池性能的影响. 展开更多
关键词 海藻酸钠 纳微复合结构 负极材料 锂离子电池
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分级结构类球形MgFe2O4/C复合材料的制备及其储锂性能 被引量:1
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作者 高荣贞 李晓冬 +2 位作者 刘文凤 尹艳红 杨书廷 《材料研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期713-720,共8页
将柠檬酸和Super P (SP)作为碳源用喷雾干燥技术制备出具有分级结构的类球形MgFe2O4/C (MFO/C)复合材料,使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和电化学测... 将柠檬酸和Super P (SP)作为碳源用喷雾干燥技术制备出具有分级结构的类球形MgFe2O4/C (MFO/C)复合材料,使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和电化学测试等手段表征了样品的形貌、结构和电化学性能。结果表明,在电流密度为0.5 C (500 mA·g~(-1))的条件下这种复合材料的首次放电比容量为1162.7 mAh·g~(-1),200次循环后比容量稳定在约734.5 mAh·g~(-1)。在电流密度为1C (1000 mA·g~(-1))条件下,200次循环后比容量仍保持在约580.4 mAh·g~(-1)。具有优异的循环和倍率性能的原因,可能是SP和柠檬酸分解生成的晶粒间碳形成了良好的导电网络,使材料的导电性提高并缓解了在连续充放电过程中活性物质的团聚和体积膨胀。 展开更多
关键词 金属基复合材料 负极材料 喷雾干燥 铁酸镁 锂离子电池 电化学性能
新型粘结剂海藻酸钠在锂硫电池中的应用研究 预览
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作者 杨书廷 田拴宝 +1 位作者 尹艳红 岳红云 《电源技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期377-379,383共4页
以海藻酸钠作为锂硫电池正极粘结剂,通过循环伏安(CV)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(EI)、恒流充放电等方法,分析了海藻酸钠(SA)作粘结剂的复合硫正极的结构形貌、电化学性能及电化学稳定性。结果表明,海藻酸钠的电化学稳定窗口为1~5V;充... 以海藻酸钠作为锂硫电池正极粘结剂,通过循环伏安(CV)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(EI)、恒流充放电等方法,分析了海藻酸钠(SA)作粘结剂的复合硫正极的结构形貌、电化学性能及电化学稳定性。结果表明,海藻酸钠的电化学稳定窗口为1~5V;充放电过程中,硫正极的结构形貌稳定;与常用的聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂相比,正极片的阻抗降低了34.8%,充放电性能及循环性能均显著改善。 展开更多
关键词 锂硫电池 水溶性粘结剂 海藻酸钠 粘附性能 循环性能
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氧化石墨修饰水热合成梭形LiFePO4/C正极材料 预览
7
作者 张会双 尹艳红 +3 位作者 邓晓明 吕翠翠 胡瑞瑾 李日晴 《河南化工》 CAS 2017年第6期15-19,共5页
以氧化石墨为模版剂,以FeSO4·7H2O、H3PO4、LiOH·H2O、水合肼为原料,采用水热法在185℃下分别反应2、4、6 h合成磷酸铁锂前驱体,然后高温煅烧合成新型梭形LiFePO4/C复合锂离子电池正极材料。通过TGDSC确定高温煅烧温度为600℃... 以氧化石墨为模版剂,以FeSO4·7H2O、H3PO4、LiOH·H2O、水合肼为原料,采用水热法在185℃下分别反应2、4、6 h合成磷酸铁锂前驱体,然后高温煅烧合成新型梭形LiFePO4/C复合锂离子电池正极材料。通过TGDSC确定高温煅烧温度为600℃,采用XRD、SEM、LAND电池测试仪等分析测试手段对材料的结构、形貌及电化学性能进行测试,发现:185℃/(4 h)水热反应的前驱体经600℃/(2 h)获得的梭形LiFePO4/C材料具有较好的电化学性能,室温、0.2 C下,2.7~4.2 V电压范围进行充放电测试,放电比容量达141.2 m Ah/g。 展开更多
关键词 锂离子电池 磷酸铁锂 水热合成 高温烧结
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原位还原固相法合成LiFePO4/(C+Cu)及性能研究 预览
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作者 李向南 张会双 +2 位作者 尹艳红 曲海莹 杨书廷 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期950-953,共4页
以CuO为铜源,葡萄糖为碳源采用原位还原固相法合成LiFePO4/(C+Cu)材料。采用XRD、SEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:添加10%的葡萄糖合... 以CuO为铜源,葡萄糖为碳源采用原位还原固相法合成LiFePO4/(C+Cu)材料。采用XRD、SEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:添加10%的葡萄糖合成的LiFePO4/(C+Cu)展示出较好的电化学性能,尤其是低温性能。25℃,0.1C下首次放电比容量高达151.1 mAh/g,-20℃时0.1C首次放电比容量107.6 mAh/g,为25℃相应倍率放电比容量的71.2%。 展开更多
关键词 LiFePO4/(C+Cu) 铜碳共包覆 低温性能 锂离子电池
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稀土离子掺杂合成LiFePO_4/C材料低温性能研究 预览 被引量:1
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作者 李向南 张会双 +2 位作者 曹朝霞 张瑾 尹艳红 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1163-1166,共4页
以Gd2O3作为掺杂化合物,分别采用Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O作为铁源固相法合成LiFePO_4/C材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化... 以Gd2O3作为掺杂化合物,分别采用Fe2O3和Fe C2O4·2 H2O作为铁源固相法合成LiFePO_4/C材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性。结果表明:以Fe C2O4·2 H2O为铁源合成的LiFePO_4/C展示出较好的电化学性能,尤其是低温性能。25℃下,0.1 C、5 C首次放电比容量分别为146.1、108.8 m Ah/g,-20℃时相同倍率下放电比容量为99.8、73.9 m Ah/g,分别为25℃时放电比容量的68.3%和67.9%,具有较好的低温性能。 展开更多
关键词 LiFePO_4/C 稀土掺杂 低温性能 锂离子电池
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丁苯橡胶为黏合剂的聚丙烯硫酸钡复合膜的制备 预览
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作者 杨书廷 谷继峰 +1 位作者 尹艳红 马文豪 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期463-468,共6页
以丁苯橡胶(SBR)为黏合剂、羧甲基纤维素钠(CMC)为分散剂、聚丙烯(PP)膜为基体,在其两侧涂覆厚度2μm的硫酸钡(BaSO4)颗粒,得到一种复合电池隔膜。对复合膜的形貌、润湿性、热稳定性、电导率等进行了研究。结果表明:BaSO4涂层... 以丁苯橡胶(SBR)为黏合剂、羧甲基纤维素钠(CMC)为分散剂、聚丙烯(PP)膜为基体,在其两侧涂覆厚度2μm的硫酸钡(BaSO4)颗粒,得到一种复合电池隔膜。对复合膜的形貌、润湿性、热稳定性、电导率等进行了研究。结果表明:BaSO4涂层均匀涂布于PP膜表面,使复合膜中小于200nm的孔增多。同PP膜相比,复合膜具有较小的热收缩率和较好的润湿性。而与聚偏氟乙烯(PVDF)黏合剂相比,SBR具有更强的黏合性。以复合膜做为隔膜的电池在不同电流密度下具有更高的容量保持率。 展开更多
关键词 丁苯橡胶 硫酸钡 隔膜
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以荷叶制备多级孔碳硫复合正极材料及性能研究 预览
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作者 杨书廷 闫崇 +3 位作者 曹朝霞 史梦姣 李艳蕾 尹艳红 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期135-140,共6页
以荷叶为原料,采用多阶炭化的方法,得到高比表面积(572.1 m~2/g)和存在大量多级孔尤其微孔(平均孔径3.31 nm)结构居多的炭骨架,继而用高能球磨法及熔融法与单质硫进行复合制备出不同含硫量(48wt%,62wt%,71wt%)碳/硫复合材料。通过... 以荷叶为原料,采用多阶炭化的方法,得到高比表面积(572.1 m~2/g)和存在大量多级孔尤其微孔(平均孔径3.31 nm)结构居多的炭骨架,继而用高能球磨法及熔融法与单质硫进行复合制备出不同含硫量(48wt%,62wt%,71wt%)碳/硫复合材料。通过XRD、FESEM、EDS和TG对材料结构和形貌进行表征,结果表明硫被均匀固定在多孔碳材料的类石墨烯层状结构和类微米棒结构中。充放电测试表明,62wt%含硫量的复合正极材料性能表现最佳,在0.1C,1.2~2.8 V范围内充放电,首次放电比容量达1246 m Ah/g,100次循环后依旧保持在600 m Ah/g,制备出的复合正极材料对多硫化物的"穿梭效应"起到了抑制作用。 展开更多
关键词 锂硫电池 多阶炭化 多级孔 荷叶
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氮掺杂的介-微孔碳/硫复合材料的性能 预览 被引量:1
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作者 杨书廷 田拴宝 +1 位作者 尹艳红 岳红云 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期247-250,共4页
在真空高温条件下,通过热处理甘氨酸、碳纳米管(CNT)和单质硫,一步制备氮掺杂的介-微孔碳/硫复合材料。采用XRD、SEM、循环伏安和恒流充放电等方法,分析复合材料的结构、形貌及电化学性能。制备的复合材料用作锂/硫电池正极,与普通热... 在真空高温条件下,通过热处理甘氨酸、碳纳米管(CNT)和单质硫,一步制备氮掺杂的介-微孔碳/硫复合材料。采用XRD、SEM、循环伏安和恒流充放电等方法,分析复合材料的结构、形貌及电化学性能。制备的复合材料用作锂/硫电池正极,与普通热熔法制备的硫/CNT相比,电化学阻抗降低了38.1%,在1.6~2.8 V循环,0.2 C首次放电比容量增加了24.4%,不同倍率下的循环性能平均提高21.4%。 展开更多
关键词 单质硫 氮掺杂 硫/碳纳米管 锂硫电池
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三维网状结构Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料作为锂氧电池正极催化剂的性能 预览
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作者 尹艳红 李珂 +4 位作者 董红玉 金城 肖星路 高怡琮 杨书廷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1271-1279,共9页
利用物理浸渍和冷冻干燥等方法制备了具有三维网状结构的Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料,对该材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征和研究.结果表明,当Ru含量为30%,热处理温度为500℃时,材料的催化性能最优.将其用作锂氧电池的正极催化... 利用物理浸渍和冷冻干燥等方法制备了具有三维网状结构的Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料,对该材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征和研究.结果表明,当Ru含量为30%,热处理温度为500℃时,材料的催化性能最优.将其用作锂氧电池的正极催化剂,以50mA/g电流密度进行首次充放电时,放电比容量约为5800mA·h/g,且在放电比容量为4000mA·h/g以内时,其极化电压仅为0.9V;当以50mA/g电流密度进行恒容(500mA·h/g)充放电循环时,在极化电压低于1.1V时,仍能稳定循环12周.复合材料电催化机理的研究结果表明,三维网状结构不仅提供了O2和Li^+的传输通道,更增加了放电产物Li2O2的储存场所.金属钌纳米粒子的负载既增加了复合材料的反应活性位点,又促进了放电产物Li2O2的分解. 展开更多
关键词 锂氧电池 催化剂 复合材料 极化电压
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