锂离子电池电极材料的研究

铁的氧化物(Fe2O3、Fe3O4)由于具有较高的理论比容量、比较廉价和对环境污染少等优点,所以用于锂离子电池负极材料进行研究.为了解决铁的氧化物导电性能较差和在充放电过程中体积变化较大,用作负极时出现很差的循环性能和倍率性能等问题,本文综述通过将不同种类的碳材料与铁的氧化物进行复合及制备特殊形貌结构的铁的氧化物,目的是寻求此类高能密度正极材料,并研讨其改性方案;实验上运用电化学阻抗谱技术,研讨电池电极动力学工作过程并分析其电极界面的性能,寻求此类电极的容量衰减的机理.     

复合材料LiFePO4／C的制备及电性能研究

以柠檬酸为碳掺杂剂,通过高温固相反应于不同煅烧温度(500℃～800℃)下合成LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料,X-射线衍射和恒电流充放电等测试表明:通过碳掺杂可有效地提高磷酸铁锂的电性能.在700℃下煅烧所得样品具有最高放电比容量,以0.2C倍率充放电,首次放电比容量为138.6mAh/g,以2.0C倍率放电,其放电比容量为117.2mAh/g.且该复合材料的循环性能好.     

中空微/纳米结构材料应用于锂离子电池负极的研究进展

金属基电极材料相对于传统石墨负极具有更高的容量,有望成为新一代锂离子电池负极材料.但是在长期的充放电循环过程中,金属基电极材料的体积变化较大,导致电池循环稳定性下降、库仑效率降低等问题.中空微/纳米级材料具有表面积大、密度低、承载能力强等特点,最重要的是这类材料可以缓冲电极材料的体积膨胀.本文重点综述了近年来中空微/纳米过渡金属基材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对该材料的锂储存性能进行了总结.     

LiMnO_2优化三元锂离子方形电池的性能研究

三元正极材料(NMC=Ni,Mn,Co)与LiMnO_2混合优化后,制备了额定容量为17. 1 A·h的方形三元锂离子电池,并对其进行了标准充放电、倍率、高低温、不同工况及老化测试。结果表明:该电池充放电平台比未经LiMnO_2优化的电池高0. 11 V,表现出优异的大倍率和高低温性能,在GB/T31484及新欧洲应力测试工况(DST)下均有良好的使用性及动态特性,并且在老化试验中展现出长的循环寿命和良好的放电平台保持特性; 1/3C倍率放电中压为3. 76 V,明显高于纯相NMC材料(3. 65 V); 0. 9 C及1. 8 C倍率下的放电容量分别为0. 3C倍率下放电容量的99. 3%及98%;在40℃及-20℃下的放电容量分别为25℃下的89. 7%及101. 0%; 1 C倍率下经过500次循环放电容量保持率高于92%。     

基于射频磁控溅射技术高容量硅负极薄膜材料可控制备研究

硅基薄膜材料由于具有较高比容量、较好的循环寿命等优势而备受关注.本文采用射频磁控溅射方法在不同功率下制备了锂离子电池Si薄膜负极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了射频溅射功率对硅负极薄膜材料的电化学性能影响.研究结果表明在溅射时间为5 min的条件下,当溅射功率为120 W时,Si薄膜的综合电化学性能是最优的,其首周充电比容量达到3595 mAh/g,循环150周后容量仍然高达2768 mAh/g,显示出了良好的循环性能,同时也表现出较好的倍率性能.     

计及循环寿命的锂离子电池优化使用研究

提出了一种缩短锂离子电池荷电状态使用区间并降低荷电状态高端充电电流的锂离子电池使用方法。以25 Ah三元锂离子电池为研究对象,设计了所提优化使用方法与不考虑放电深度和充电电流的电池使用方法的对比循环寿命试验,从电池容量、Ah吞吐量两方面对比分析了2种试验结果。利用锂离子电池老化过程中容量增量曲线的变化特性分析了2种使用方法的电池循环寿命衰减特性,以证明所提锂离子电池使用方法的有效性和安全性。     

二氧化钼/碳基锂离子电池负极材料的研究进展

二氧化钼具有高密度、高熔点、良好的储锂性能以及结构多样等特点,有望成为代替石墨的新一代锂离子电池负极材料.但二氧化钼电导率低,在锂离子嵌入和脱出过程中体积效应大,面临着倍率性差、首次充放电库伦效率低等问题.碳基材料具有良好的导电性、极大的比表面积和优良的化学稳定性,能够提高二氧化钼负极材料的倍率性能和循环稳定性.本文简要综述了近年来二氧化钼/碳基复合材料(MoO_2/C,MoO_2/碳纳米管和MoO_2/石墨烯)作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对复合材料的储锂性能进行了总结.     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制备及其电化学性能研究

以Li NO₃、Ni（CH₃COO）₂·6H₂O、Co（NO₃）₂·6H₂O、Mn（CH₃COO）₂·4H₂O为原料,通过低温燃烧法在空气中合成锂离子电池正极材料Li Ni_<sup>1/3Co_<sup>1/3Mn_<sup>1/3O₂。运用热重分析、X-射线衍射（XRD）、电化学测试现代分析技术对材料煅烧过程的物相结构与电化学性能进行研究,考察柠檬酸与金属离子的比例对Li Ni_<sup>1/3Co_<sup>1/3Mn_<sup>1/3O₂煅烧过程和物相结构的影响,同时探究不同煅烧温度对其物相结构和电化学影响规律。实验结果表明,柠檬酸与金属离子比例为1:3,煅烧温度为900℃制备的Li Ni^1/3Co^1/3Mn^1/3O₂材料具有良好的晶体结构和较好的综合电化学性能。充放电过程中,其首次放电比容量为153.67 m Ah/g（0.2 C放电,1 C=160 m Ah/g）,在0.5 C/0.5 C经过30次循环后容量保持率为90.60%。在2 C大电流放电之后的比容量为101.45 m Ah/g,2 C/0.2 C的容量保持率为66.02%,具有良好的倍率性能。     

锂离子电池负极材料研究进展

综述了目前常用锂离子电池负极材料的研究概况 ,具体阐述了不同负极材料的结构特点及制备、处理方法 ,通过对材料的充放电特性、电容量 ,可逆性及结构特征的比较 ,从而对不同负极材料作出一定的评估     

圆柱18650锂离子动力电池放电及温度特性

能耗和环境问题促使电动汽车快速发展,锂离子电池在电动汽车储能系统中具有重要的作用。锂离子动力电池的特性与环境温度紧密相关,倍率放电容量特性、荷电状态-开路电压曲线是反映电池基本性能的重要特性指标,也是电池管理系统设计需要参考的重要参数。该文对圆柱18650三元锂离子动力电池进行了相关的性能试验,研究了单体和电池组开路电压变化规律、不同放电倍率下的电池容量和不同温度下的电池容量,为荷电状态估算方法的研究及电池管理系统设计积累了数据。     

中国储能产业中动力电池梯次利用的商业价值

动力电池作为储能最佳的载体之一，是否具备商业价值成为影响储能产业发展的重要因素?在对国内外储能产业发展现状分析的基础上，应用系统动力学理论从发电侧、电网侧和用户侧以及辅助服务等方面对影响商业价值的成本和收益要素进行深入分析。进一步引入碳排放政策下的环境收入等指标，系统梳理各成本/收入指标间的相互关系，构建梯次利用动力电池储能的系统动力学模型。利用VENSIM软件对中国首个"金太阳项目"——"张北风光储输示范项目"的动力电池梯次利用储能的商业价值模型进行仿真模拟。研究表明:梯次利用动力电池储能具有一定的经济性，其商业价值的提高可以从电池成本、政府补贴以及峰谷价差等多角度来思考。未来随着电池成本下降、额定容量增加、峰谷电价差、国家补贴等因素的变化，中国储能产业中动力电池梯次利用的商业价值将会更加显著。     

无线传感器网络的电池恢复作用研究

无线传感器网络的许多应用都依赖于电池,如果给予足够的闲置时间,电池中的可利用能量能够得到自我补充。为了建立一个可行的能量优化方法,针对电池恢复利用对传感器网络的影响进行实验,通过实验,证实了电池的利用时间通过自我恢复可以获得有效地延长,而且这种作用存在所谓的饱和阈值,也就是说超过阈值的闲置时间的延长基本上不能增强电池恢复的效应。     

中国电动汽车产业发展现状、问题与未来

为推动中国电动汽车产业与技术的进一步发展,对“十五”到“十三五”期间中国电动汽车的发展历程进行回顾,对20年来中国电动汽车整车技术、动力电池技术、驱动电机技术与燃料电池技术等方面所取得的研究进展进行总结,从产业总体概况、动力电池、驱动电机、充电基础设施以及燃料电池产业等方面分析当前中国电动汽车产业发展现状。研究认为,中国电动汽车产业发展态势良好,在整车及关键零部件方面都培育出一批具有集聚效应的龙头企业,电动汽车产业链已初具规模,但仍存在大而不强的风险,关键核心技术与国际水平具有一定差距;国家应加强政策引导,大力推动核心技术发展,提升现有电池的能量密度,超前部署新型动力电池的研发,并优化电动汽车发展的相关激励政策,制定动力电池和电动汽车残值评估、梯次利用及回收等相关标准和规范,进一步挖掘和探索新型商业模式,建立电动汽车推广与交通体系建设、能源体系升级以及出行结构优化等多领域融合互动的协同发展机制。     

新能源汽车新时代新征程:2017回顾及未来展望

随着补贴退坡和双积分等重要政策接连出台,中国新能源汽车发展进入新时代。2017年,私人购买量大幅上升到41%,汽车动力电池行业集中度上升,三元电池装机占比显著增加到44%,车桩比有所下降。双积分政策在2017年正式出台,加上国家和地方补贴的进一步退坡,新能源汽车产业加速从政策驱动过渡为市场驱动阶段。但私人消费需求还有待进一步激发,电池等关键零部件的核心技术仍需突破,充电设施的建设与运营面临挑战。双积分和补贴退坡等重要政策实施后,中国汽车行业格局将发生深刻变化。从政策支持与行业发展来看,燃料电池汽车及电动汽车智能化融合发展将是今后重要的发展方向。     

嵌入式系统功耗优化电池模型

以锂电池为例,利用广义随机Petri网(GSPN)描述化学电池放电的极化和活性物质扩散过程,提出可同时反映化学电池电流相关和自恢复特性的高层抽象模型。该模型简单,仅包括反映活性物质分布、活性物质扩散速度和极化速度的四个简单的参数。恒流放电和脉冲放电实验显示该电池模型可以快速准确估算化学电池容量。     

离子束辅助沉积技术对薄膜光学特性的影响

用计算机模拟离子辅助薄膜沉积过程和工艺实验,发现离子辅助能够提高薄膜的聚集密度、附着力,改善薄膜光学特性。然而,高能离子束诱发薄膜材料相当大的吸收,导致该技术几乎无法使用。作者通过对碲化铅薄膜材料理论和工艺分析,证实了低能、高密度离子束辅助是一种极有发展前途的新技术。     

氮掺杂碗状空心碳微球的制备及其 在超级电容器中的应用

针对碳电极材料存在比电容小、能量密度低的问题,采用异质成核合成路径制备了新型的碗状 空心碳微球,进一步以尿素为氮源,通过水热法制备了高性能氮掺杂碗状空心碳微球。采用X射线衍射仪 、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、傅立叶红外光谱仪和X射线光电子能谱分析仪对碗状空心碳微球和氮 掺杂碗状空心碳微球的形貌及结构进行表征,并分析了氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能。实验结 果表明：氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能有显著的改善,在1 A/g的电流密度下,氮掺杂碗状空心 碳微球的比电容（235.5 F/g）远高于碗状空心碳微球的比电容（121.0 F/g）,此外,氮掺杂碗状空心 碳微球在3 A/g的电流密度下循环5 000次后,其比电容保持率为78.3 %。     

高等教育学教材建设30年：历程、经验与问题

1983年高等教育学取得了合法的学科地位,科学建构高等教育学的理论体系是中国学者一直努力的目标。其教材理论体系的建设历经创建期、第一建设高潮期、第二建设高潮期和深化与反思期四个阶段,初步构建了社会主义的高等教育学知识体系,有力地促进了高等教育学学科建设。但高等教育学教材体系还存在着理论体系不成熟、移植问没有根本解决、一些重大基本理论问题没有实质性的突破、教材内容体系陈旧缺乏时代感等问题。     

能耗限制的松弛任务实时调度算法

许多嵌入式系统依靠单电池供电。基于嵌入式实时操作系统,提出了一种具有通用性的松弛任务模型,并在此基础上根据电池剩余电能设计了相应的实时调度算法来防止在任务运行过程中耗尽不可充电电源的电能所引起的失效。结果表明,该模型能够有效及时地根据剩余电池电能来调整任务周期,使之能够在使命时间内正确完成计算任务,在一定程度上解决了电池电能对使命时间的约束问题。