昆明理工大学锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室
- 作品数：11 被引量：65H指数：5
- 发文基金：国家自然科学基金云南省应用基础研究基金更多>>
- 相关领域：电气工程化学工程冶金工程环境科学与工程更多>>
- 高能量密度三元正极材料的开发及应用
- 新能源汽车的蓬勃发展对动力锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。高镍三元正极材料是高能量密度动力电池(300Wh/kg)的首选材料，但自身较为严重的锂镍混排、易吸湿等系列问题制约其规模化应用。针对上述问题，本实验室从以下...
- 张英杰
- 生物质衍生碳材料的制备及其在新型电池中的应用被引量：5
- 2019年
- 生物质衍生碳材料由于其可再生性、低成本、良好的导电性和稳定性等优异性能而被广泛应用于储能领域。综述了生物质衍生碳材料的常用制备方法(热解法、活化法、水热法等),以及经过修饰的生物质衍生碳(杂原子掺杂、贵金属负载)在锂空气电池、钠离子电池和锂硫电池中的最新进展,探讨了生物质衍生碳在新型电池中应用所存在的挑战和未来发展方向。
- 张英杰吴刚吴昊吴刚李雪吴昊
- 关键词：钠离子电池锂硫电池
- 高性能钠离子电池负极材料的研究进展被引量：7
- 2019年
- 负极材料的研究是钠离子电池实现商业化生产的关键要素之一,近年来已经取得了突破性进展。但是较大半径的钠离子在嵌/脱过程中对负极材料结构的影响非常大,进而导致可逆容量迅速降低。本文系统综述了钠离子电池负极材料的最新研究成果,阐述了碳基材料、钛基化合物、合金材料、金属化合物和有机化合物5类负极材料的制备工艺,并分析了这些材料的性能特点:碳基材料的研发技术成熟,但比容量和倍率性能有待提高;钛基化合物的结构性能良好,倍率性能出色,但存在比容量较低的缺点;合金材料和金属化合物都具有较高的理论比容量,但循环性能较差;有机化合物的研发尚处于起步阶段,有待深入研究。基于现有的研究基础,总结了材料的改性方法和取得的效果,并展望了钠离子电池负极材料的研究方向,分析指出表面碳包覆可以提升材料的电子传导性,纳米结构可以缩短钠离子的传输途径,多孔形貌有利于电解质对材料的浸润,而元素掺杂可以提升材料的反应活性,最终获得高性能钠离子电池负极材料。
- 朱子翼张英杰董鹏孟奇曾晓苑章艳佳吉金梅和秋谷黎永泰李雪
- 关键词：合金材料金属化合物有机化合物
- 硅/碳纳米管/碳复合材料的制备及其电化学性能研究被引量：2
- 2020年
- 硅负极材料具有高理论比容量和较低锂化电位,被认为是最有应用潜力的锂离子电池负极材料之一。但硅负极材料导电性差、体积效应显著,因此其商业化应用受到限制。选用具有高导电性、高机械强度的多壁碳纳米管,利用简便、易操作的球磨方法制备了具有三维导电网络的硅/碳纳米管/碳复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电池测试系统对复合材料的微观形貌、结构及电化学性能进行了分析和测试。结果表明,硅/碳纳米管/碳复合材料中球磨纳米硅分布均匀,具有稳定的导电网络并表现出优异的电化学性能。因此,球磨法制备硅/碳纳米管/碳复合材料具有潜在的商业化应用价值。
- 孟奇张英杰张英杰张义永董鹏
- 关键词：锂离子电池球磨
- LiFePO4电化学反应机理、制备及改性研究新进展被引量：11
- 2017年
- 作为用于可持续能源的有效能量存储装置,锂离子电池因具有优异的电化学性能而得到广泛研究,是非常有发展潜力的储能电池体系,其技术发展及应用的关键在于电极材料的研发。LiFePO_4作为锂离子电池正极材料之一,具有循环寿命长、能量密度大、充放电平稳、热稳定性良好、安全性好、重量轻和低毒性等优点,备受国内外专家的专注。然而,LiFePO_4正极材料的研究还存在一些技术瓶颈,由于其存在电导率相对较低、锂离子扩散系数小以及振实密度不高等问题,导致循环性能、低温特性和高倍率充放电性能等并不理想,因而制约着它的应用和发展。近几年研究工作者通过改进制备工艺以及进行相关改性研究,旨在逐步解决上述问题。本文简要综述了LiFePO_4正极材料的最新研究成果,就其结构特征、电化学反应机理、制备方法和改性进行了系统介绍。探讨了目前LiFePO_4正极材料面临的主要问题及可能的解决策略,并对其未来的研究方向和应用前景进行了展望。
- 张英杰朱子翼董鹏邱振平梁慧新李雪
- 关键词：LIFEPO4改性
- 石墨烯基贵金属催化剂的制备及其对锂-氧气电池性能的影响被引量：1
- 2019年
- 锂-氧气电池作为一种拥有超高理论比能量密度的新型电池体系,在电动汽车领域具有良好的应用前景。通过改进的Hummers法和热膨胀法制备还原氧化石墨烯,再由浸渍还原法分别负载不同的贵金属Ru、Ir、Au、Ag,研究石墨烯基不同贵金属催化剂对锂-氧气电池性能的影响作用。研究结果表明,具有较高氧析出催化活性的Ru/RGO和Ir/RGO催化剂的锂-氧气电池的可逆性能与充放电循环稳定性优于采用Ag/RGO和Au/RGO催化剂的锂/氧气电池。
- 曾晓苑张英杰李雪李雪
- 关键词：贵金属催化剂
- 喷雾干燥法构建硅/碳复合材料及其电化学性能研究被引量：2
- 2019年
- 硅负极因其理论比容量高而受到了广泛的研究关注。但由于其导电性差和体积效应等缺点限制了硅负极的推广应用。本研究利用简便、易操作的喷雾干燥法构建了具有三维导电网络的硅/碳纳米管/碳复合材料。经过表征可知,硅/碳纳米管/碳复合材料为近球形状,具有稳定的导电框架,表现出优异的电化学性能。因此,此方法制备的硅碳复合材料有商业化应用的潜力。
- 孟奇周思源李坤张英杰张英杰张义永
- 关键词：喷雾干燥
- 高能量密度三元正极材料的开发及应用
- 新能源汽车的蓬勃发展对动力锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。高镍三元正极材料是高能量密度动力电池（300Wh/kg）的首选材料,但自身较为严重的锂镍混排、易吸湿等系列问题制约其规模化应用。针对上述问题,本实验室从以下...
- 张英杰
- 钠离子电池碳基负极材料的研究进展被引量：9
- 2017年
- 电极材料的研究开发是钠离子电池技术发展和应用的关键之一,碳基负极材料具有原料丰富、成本低廉、可逆容量较大及倍率性能良好等优点,备受国内外专家、学者的关注。本文系统综述了钠离子电池碳基负极材料的最新研究进展,就石墨类和非石墨类碳基负极材料的分类和掺杂改性研究进行了详细介绍。石墨类材料有石墨和石墨烯,非石墨类材料有软碳和硬碳;元素掺杂改性主要是以N和S为主,并分别阐述了各种碳基负极材料的电化学性能及可能的充放电机理。分析了目前碳基负极材料面临着首次库仑效率较低、电压滞后现象严重、循环稳定性能不佳等问题,未来的发展方向主要是增大碳基负极材料的碳层间距、结构的纳米化以及优化制备工艺,以确保循环稳定性及倍率性能的优异性。
- 张英杰朱子翼董鹏赵少博章艳佳杨成云杨城沣韦克毅李雪
- 关键词：钠离子电池掺杂改性电化学性能充放电机理
- 铜电解阳极钝化及漂浮阳极泥控制技术研究进展被引量：10
- 2021年
- 阳极钝化和漂浮阳极泥是影响铜电解精炼稳定生产的主要因素,会造成生产能力的损失、电耗增加、阴极铜质量下降等问题,其形成的主要原因是阳极铜和电解液中含有杂质。目前文献表述中关于阳极钝化的形成机理包括:砷含量对阳极钝化有促进或抑制作用;阳极铜表面生成CuSO4盐膜引起钝化;氧化亚铜与锌粉共同作用引起钝化;氧化亚铜和硫酸铜晶体共同作用引起钝化;杂质Bi、Ni、Pb、Ag、Se、Te、O等加快阳极钝化。As、Sb、Bi等是漂浮阳极泥中含量较高的杂质元素,而Cu、Pb、Ag是正常阳极泥含量较高的杂质元素。本文对该领域各研究成果作了分析归纳,全面介绍了铜电解阳极钝化和漂浮阳极泥的形成机理及控制技术研究进展,并提出了稳定铜电解生产和改善阴极铜质量的技术要点。
- 孔德颂罗劲松王有维林艳林艳曾文斌
- 关键词：铜电解铜阳极泥控制技术
