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锂电池液冷通道设计与多目标优化 被引量:2
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作者 冯柯敏 张乔 曹剑锋 《农业装备与车辆工程》 2025年第5期76-83,118,共9页
为了使动力锂离子电池的工作温度保持在最佳范围内,提出了一种新型的网状通道。利用数值模拟对液冷板内七种不同流道的冷却性能进行对比,结果表明网状流道的冷却性能更优;以通道宽度、通道高度、冷却液流速及冷却液入口温度作为设计变量... 为了使动力锂离子电池的工作温度保持在最佳范围内,提出了一种新型的网状通道。利用数值模拟对液冷板内七种不同流道的冷却性能进行对比,结果表明网状流道的冷却性能更优;以通道宽度、通道高度、冷却液流速及冷却液入口温度作为设计变量,采用基于遗传算法的多目标优化设计方法获得最优冷板结构,实现最高温度、最大温差和压降3个目标函数之间的权衡。通过数值模拟对优化结果进行了验证,结果表明优化后的网状通道对应的电池组最高温度和最大温差分别降低了4.93%和9.54%,而液冷板压降仅升高了4.34%。该方法可为锂电池液冷通道结构的设计与优化提供新思路。 展开更多
关键词 锂电池 冷却通道设计 多目标优化 遗传算法
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功率型锂离子动力电池的内阻特性 被引量:55
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作者 郭宏榆 姜久春 +2 位作者 王吉松 娄婷婷 李肖刚 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期119-123,共5页
为了深入分析功率型锂离子电池的内阻特性及影响因素之间的关系,本文利用混合脉冲功率特性测试方法(Hybrid Pulse Power Characterization,HPPC)测试锂离子电池在不同温度环境、荷电状态(Stage of Charge,SOC)下的内阻变化规律,实验结... 为了深入分析功率型锂离子电池的内阻特性及影响因素之间的关系,本文利用混合脉冲功率特性测试方法(Hybrid Pulse Power Characterization,HPPC)测试锂离子电池在不同温度环境、荷电状态(Stage of Charge,SOC)下的内阻变化规律,实验结果表明锂离子电池内阻在低温环境和较低SOC下变化明显.最后利用多项式最小二乘法拟合得到锂离子电池内阻与环境温度之间的关系表达式,为下一步实现电池功率在线预测提供了数据支持和理论基础. 展开更多
关键词 功率型电池 内阻特性 HPPC方法 曲线拟合
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锂离子电池安全性评估的ARC测试方法和数据分析 被引量:42
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作者 王莉 冯旭宁 +4 位作者 薛钢 李茂刚 胡坚耀 田光宇 何向明 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2018年第6期1261-1270,共10页
锂离子电池安全性能可以通过电池热失控过程的量热分析来进行定性和定量评估。电池在不同温度下的放热速率及累计放热量是衡量电池热稳定性的参数。动力电池的量热分析通过绝热加速量热仪进行。本文主要介绍加速量热仪的测试原理和方法... 锂离子电池安全性能可以通过电池热失控过程的量热分析来进行定性和定量评估。电池在不同温度下的放热速率及累计放热量是衡量电池热稳定性的参数。动力电池的量热分析通过绝热加速量热仪进行。本文主要介绍加速量热仪的测试原理和方法、数据分析方法,并对电池安全程度的评估方法提出了建议。 展开更多
关键词 锂离子电池 安全性 热失控 量热分析 评估方法
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基于开路电压特性的动力电池健康状态诊断与估计 被引量:16
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作者 姜久春 马泽宇 +2 位作者 李雪 张彩萍 张维戈 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期92-98,共7页
电池系统复杂的配置和严苛、不确定性的工作环境造成的电池衰退过程极为复杂.为了准确地实施电池系统的管理与控制以保证其高效、可靠和安全运行,有效的电池健康状态诊断与估计必不可少.利用容量增量分析和差分电压分析等原位电化学分... 电池系统复杂的配置和严苛、不确定性的工作环境造成的电池衰退过程极为复杂.为了准确地实施电池系统的管理与控制以保证其高效、可靠和安全运行,有效的电池健康状态诊断与估计必不可少.利用容量增量分析和差分电压分析等原位电化学分析方法对电池开路电压特性变化进行分析,建立电池容量衰退与其衰退机理的量化关系,追溯到电池衰退的源头,从衰退机理角度对电池健康状态进行更真实和更准确的诊断.同时,建立基于电池开路电压曲线的容量估计模型用于电池健康状态估计,该模型不仅能捕捉电池内部不同阶段电化学反应特性,而且具有较高的精度和鲁棒性.在电池全生命周期内,该模型估计误差均小于4%. 展开更多
关键词 锂离子电池 健康状态 容量增量分析 差分电压分析 容量估计模型
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新型充放电均衡一体化电池管理系统研究 被引量:27
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作者 王占国 文锋 +1 位作者 盛大双 李索宇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第5期431-436,共6页
电动汽车串联动力电池组的不一致问题,使得成组电池在容量利用、使用寿命及安全等方面的性能远不及单体电池。分析了电动汽车动力锂电池组不一致产生的原因,以及现有均衡方案存在的问题。提出了一种基于SOC的新型充放电均衡一体化电池... 电动汽车串联动力电池组的不一致问题,使得成组电池在容量利用、使用寿命及安全等方面的性能远不及单体电池。分析了电动汽车动力锂电池组不一致产生的原因,以及现有均衡方案存在的问题。提出了一种基于SOC的新型充放电均衡一体化电池管理系统(BMS)方案,并依据车载在线均衡要求设计了均衡硬件电路。实车验证表明,通过均衡模块作用整组电池的可用容量提高了1.2%,降低了电动汽车电池的使用和维护成本。 展开更多
关键词 电动汽车 锂电池组 一致性问题 SOC 均衡
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锂离子电池安全事故:安全性问题,还是可靠性问题 被引量:28
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作者 王莉 谢乐琼 +1 位作者 田光宇 何向明 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-6,共6页
近年来锂离子电池相关的安全性事故频发,使得锂离子电池的安全性成为研究热点。本文分析认为,大多数锂离子电池安全性事故的根源是电池产品的可靠性问题。可靠性是产品在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性,... 近年来锂离子电池相关的安全性事故频发,使得锂离子电池的安全性成为研究热点。本文分析认为,大多数锂离子电池安全性事故的根源是电池产品的可靠性问题。可靠性是产品在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性,以概率来度量。锂离子电池安全性事故发生的情况符合可靠性的定义特征。本文阐述了现行安全性测试标准不能杜绝电池安全性事故的原因,从可靠性的角度分析了锂离子电池安全失效的各种诱因及其测试方法,以期降低电池安全失效几率,并设计出能够避免或减少安全失效后损害的措施。本文呼吁从业者在大力研发锂离子电池安全技术的同时,重视锂离子电池的可靠性研究。 展开更多
关键词 锂离子电池 安全事故 可靠性 热失控 安全失效
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锂离子电池一致性筛选研究进展 被引量:26
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作者 王莉 谢乐琼 +1 位作者 张干 何向明 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2018年第2期40-48,共9页
锂离子电池因综合性能优良,近年来在移动储能和固定储能领域的应用发展迅速。当多个单体电池通过串并联组成电池模组时,不仅电池组的能量低于电池单体能量的加和,电池组的寿命也明显低于单体电池的水平。除了电池运行环境不均匀(如温度... 锂离子电池因综合性能优良,近年来在移动储能和固定储能领域的应用发展迅速。当多个单体电池通过串并联组成电池模组时,不仅电池组的能量低于电池单体能量的加和,电池组的寿命也明显低于单体电池的水平。除了电池运行环境不均匀(如温度场)外,电池组内部电池单体之间微小的不一致性也是造成电池组性能快速衰减的主要原因。依据电池组的结构建立电池一致性的筛选方法和标准,是目前锂离子电池模组研究中亟待解决的关键技术。本文回顾了近年来国内外锂离子电池一致性筛选方法研究领域的进展,对锂离子电池一致性的内涵进行了剖析,并重点对串联筛选方法进行了评述。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池模组 一致性 筛选方法 串联筛选
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准抗毁化电源蓄电池SOC预测的GA-BP网络方法 被引量:13
8
作者 王亚军 王旭东 +1 位作者 周永勤 颜颐欣 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期61-65,共5页
针对蓄电池荷电状态的预测问题,从蓄电池荷电状态与其可直接测量的外特性参数之间不确定的非线性关系出发,依据BP网络映射功能使其可以以任意精确度逼近非线性函数、遗传算法的良好全局搜索寻找最优能力使其解决BP网络盲目选择初始权值... 针对蓄电池荷电状态的预测问题,从蓄电池荷电状态与其可直接测量的外特性参数之间不确定的非线性关系出发,依据BP网络映射功能使其可以以任意精确度逼近非线性函数、遗传算法的良好全局搜索寻找最优能力使其解决BP网络盲目选择初始权值、阈值的问题,并利用数值最优化LM算法训练BP网络使其解决BP网络收敛速度慢和容易陷入局部最小值的问题,提出了一种蓄电池荷电状态预测的遗传算法和BP网络相结合方法。设计了准抗毁化电源蓄电池荷电状态的BP网络和GA-BP网络预测模型。仿真结果表明,预测模型经过训练后,可以通过蓄电池的实时外特性参数预测蓄电池的实时荷电状态;GA-BP网络的收敛速度和预测精确度均优于BP网络。验证了GA-BP网络预测方法的有效性。 展开更多
关键词 蓄电池 荷电状态预测 BP网络 遗传算法
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锂电池电动车极快速充电的科学与工程问题 被引量:8
9
作者 王莉 冯旭宁 +2 位作者 胡坚耀 何向明 田光宇 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2018年第6期987-993,共7页
"里程焦虑"一直困扰着电动车产业的发展,在电池能量有限的情况下,消费者期望电动车能够在10 min内完成充电,即充电能够像燃油车加油一样的方便快捷。电动车的快速充电一般指充电时间为0.5~2 h,长于2h为常用的慢速充电,而低于... "里程焦虑"一直困扰着电动车产业的发展,在电池能量有限的情况下,消费者期望电动车能够在10 min内完成充电,即充电能够像燃油车加油一样的方便快捷。电动车的快速充电一般指充电时间为0.5~2 h,长于2h为常用的慢速充电,而低于10 min则为极快速充电。本文仅从科学与工程问题出发,从基础设备/设施、电池电源系统、热管理、单体电池设计、电池材料等层面分析了锂离子电池在极快速充电模式面临的一系列挑战,比较了目前技术水平与极快速充电要求之间的差距,对极快速充电需要解决的技术难题进行了凝练,虽然极快速充电目前还没有实现,本文提出了研发方向建议。 展开更多
关键词 锂离子电池 纯电动车 极快速充电 科学与工程问题 发展方向
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便携式蓄电池内阻测试仪的研制 被引量:16
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作者 夏天 伍小生 +1 位作者 尹小根 何俊佳 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期49-52,共4页
蓄电池的内阻是评价蓄电池性能的一个重要的参考性指标。从蓄电池的工作原理出发,详细介绍了蓄电池内阻的来源,分析和比较了蓄电池内阻两种检测方法的原理和特点,选择了交流注入法来设计测试仪。介绍了便携式蓄电池内阻测试仪的软硬件... 蓄电池的内阻是评价蓄电池性能的一个重要的参考性指标。从蓄电池的工作原理出发,详细介绍了蓄电池内阻的来源,分析和比较了蓄电池内阻两种检测方法的原理和特点,选择了交流注入法来设计测试仪。介绍了便携式蓄电池内阻测试仪的软硬件设计要点,并给出变电站现场蓄电池组的实测结果。 展开更多
关键词 蓄电池 内阻 交流注入法 MSP430单片机 测试仪
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锂离子电池一致性分选方法 被引量:18
11
作者 王永琛 倪江锋 +3 位作者 王海波 高立军 胡道中 王子冬 《储能科学与技术》 CAS 2013年第5期522-527,共6页
锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命而得到广泛应用。然而当多个电池通过串联或者并联成组时,电池组往往存在容量衰减过快、寿命较短的问题,这是由于电池单体之间的非一致性而造成的。如何利用简单、可靠的分选方法,筛选出性能尽可... 锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命而得到广泛应用。然而当多个电池通过串联或者并联成组时,电池组往往存在容量衰减过快、寿命较短的问题,这是由于电池单体之间的非一致性而造成的。如何利用简单、可靠的分选方法,筛选出性能尽可能一致的电池用来成组,对锂离子电池在大规模储能中的推广应用具有重要的科学与实践意义。该文综述了目前国内外锂离子电池一致性的分选方法,包括各方法的机理特点,并且简单介绍了作者课题组在这方面的研究进展。采用阻抗谱方法或许是建立准确、快速的评价体系和提高配对电池的一致性的有效分选方法。 展开更多
关键词 锂离子电池 一致性 分选方法 阻抗谱
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电解液添加剂对密封锌镍电池的影响 被引量:9
12
作者 曾利辉 杨占红 +2 位作者 桑商斌 赵玉彬 王学文 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期45-48,共4页
对密封圆柱形锌镍电池所使用的电解液添加剂进行了研究。考查了氧化锌、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟等电解液添加剂对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻、放电容量以及循环寿命的影响。研究结果表明,和氧化锌相比,柠檬酸... 对密封圆柱形锌镍电池所使用的电解液添加剂进行了研究。考查了氧化锌、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟等电解液添加剂对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻、放电容量以及循环寿命的影响。研究结果表明,和氧化锌相比,柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟作为添加剂可明显提高锌镍电池的充放电性能;在电解液中同时添加氧化铟和氧化锌可提高电池的充放电效率和荷电保持能力,电池的循环寿命也得到提高。同时就电解液添加剂对锌镍电池性能的影响进行了分析。 展开更多
关键词 锌镍电池 电解液 添加剂 锌负极 枝晶 析氢 锌腐蚀 密封蓄电池
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Li/CF_x电池高温储存性能和失效机理 被引量:5
13
作者 马苓 钟学奇 +4 位作者 桑林 丁飞 张硕卿 刘兴江 徐强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1466-1473,共8页
为了深入探索Li/CFx电池的高温储存性能及其容量衰减规律,本文分别研究不同储存温度和不同储存时间对Li/CFx电池放电性能的影响,并分析了电池性能下降的机理。结果表明,Li/CFx电池的自放电行为会随着储存温度的升高和储存时间的延长而... 为了深入探索Li/CFx电池的高温储存性能及其容量衰减规律,本文分别研究不同储存温度和不同储存时间对Li/CFx电池放电性能的影响,并分析了电池性能下降的机理。结果表明,Li/CFx电池的自放电行为会随着储存温度的升高和储存时间的延长而变得越来越严重。EIS的分析结果表明,CFx阴极的电荷转移电阻会随着自放电的加剧而不断地增大。SEM、XRD和拉曼光谱等分析测试结果表明,Li/CFx电池经过高温储存后,CFx阴极表面上会形成一层自放电产物层,导致Li/CFx电池的放电容量和放电的电压平台逐渐地下降,电压滞后效应也愈发明显。相对于储存时间,Li/CFx的自放电行为对储存温度的升高更加敏感。 展开更多
关键词 锂电池 氟化碳 高温储存 容量衰减 自放电
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串联电池组的SOE估算方法 被引量:4
14
作者 龚敏明 王占国 +2 位作者 马泽宇 郭宏榆 文锋 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期74-78,98,共6页
针对基于剩余容量的电池使用能力描述方法不能线性对应车辆行驶里程的问题,分析了电池充放电能量的计算方法和影响因素,通过建立单体电池能量状态(State Of Energy,SOE)的定义和估算方法,提出了电池组最大可用能量的概念和串联电池组SO... 针对基于剩余容量的电池使用能力描述方法不能线性对应车辆行驶里程的问题,分析了电池充放电能量的计算方法和影响因素,通过建立单体电池能量状态(State Of Energy,SOE)的定义和估算方法,提出了电池组最大可用能量的概念和串联电池组SOE估算方法,为纯电动汽车行驶里程的准确估算和串联电池组均衡维护提供理论依据. 展开更多
关键词 电池组能量状态(SOE) 串联电池组 放电能量 实际可用能量 能量效率
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一种新型直接甲醇燃料电池阳极添加剂的电化学研究 被引量:5
15
作者 苏怡 刘长鹏 +5 位作者 单义斌 韩飞 李长志 伍丽娥 邢巍 陆天虹 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第17期1645-1648,共4页
将磷钼酸 (H4PMo12 O40 ·xH2 O ,PMo12 )作为一种添加剂 ,制备了直接甲醇燃料电池阳极Pt Ru/C PMo12 复合催化剂 ,并对甲醇在含有此复合催化剂的阳极上的氧化进行了电化学研究 .测试表明该添加剂降低了甲醇及其电氧化中间产物转化... 将磷钼酸 (H4PMo12 O40 ·xH2 O ,PMo12 )作为一种添加剂 ,制备了直接甲醇燃料电池阳极Pt Ru/C PMo12 复合催化剂 ,并对甲醇在含有此复合催化剂的阳极上的氧化进行了电化学研究 .测试表明该添加剂降低了甲醇及其电氧化中间产物转化的活化能 ,改善了电极内部的质子传输状况 ,对甲醇的电化学氧化过程具有明显的促进作用 ,该复合催化剂与常规的Pt Ru/C催化剂相比 ,甲醇的阳极氧化电流提高了 46% . 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 阳极添加剂 电化学 磷钼酸
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大容量蓄电池组的连接方式 被引量:9
16
作者 刘险峰 邹积岩 李立伟 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期672-674,共3页
依据可靠性理论中系统平均无故障时间及系统可靠度评估的相关内容,对大容量蓄电池组的不同组合方式进行了可靠性评估。通过实验证明,并串联系统的可靠性要优于串并系统和串并组合系统的可靠性,该结论对动力工程设计及电力系统中的直流... 依据可靠性理论中系统平均无故障时间及系统可靠度评估的相关内容,对大容量蓄电池组的不同组合方式进行了可靠性评估。通过实验证明,并串联系统的可靠性要优于串并系统和串并组合系统的可靠性,该结论对动力工程设计及电力系统中的直流系统改造具有指导意义。 展开更多
关键词 电气工程 蓄电池 可靠性 平均无故障时间
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铅酸蓄电池三阶动态模型的仿真研究 被引量:16
17
作者 李军徽 焦健 +3 位作者 严干贵 穆钢 高春雷 罗卫华 《东北电力大学学报》 2013年第1期103-108,共6页
介绍了一种铅酸蓄电池的三阶动态模型,在数字仿真软件中建立了其仿真模型,然后通过电池的完整充放电过程验证了仿真模型的准确性及有效性,并得出了电池充放电过程中制约其充放电效率、容量的关键因素,为电池合理使用及状态监测提供了依据。
关键词 铅酸蓄电池 等效电路 三阶动态模型
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阀控式铅酸电池的研究现状与展望 被引量:5
18
作者 谢小英 阴文平 黄成德 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期47-49,共3页
综述了近年来阀控式铅酸(VRLA)电池在板栅构筑、新型添加剂、隔板的形状、PbO2的结构、脉冲充放电制度及数学模拟等方面的研究进展,并对新型VRLA电池的研究及可行性进行了分析与展望。
关键词 阀控式铅酸(VRLA)电池 板栅 添加剂 脉冲充电 数学模型
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碳硫纳米复合正极材料的电化学性能 被引量:4
19
作者 郑伟 张翠芬 胡信国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期523-526,共4页
采用升华硫与高比表面积活性炭在一定条件下合成了一种新型碳硫纳米复合材料。用该复合材料作为正极活性物质所制备的锂蓄电池具有较好的循环性能和高的比容量、比能量。通过X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等材料... 采用升华硫与高比表面积活性炭在一定条件下合成了一种新型碳硫纳米复合材料。用该复合材料作为正极活性物质所制备的锂蓄电池具有较好的循环性能和高的比容量、比能量。通过X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等材料分析测试手段,对复合材料的物理化学性能进行了分析,利用循环伏安、交流阻抗和电池充放电对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,与传统硫电极比较,此复合材料表现出了很好的电化学性能,其初始放电比容量高达600mAh·g-1,经过50次循环之后,比容量仍保持在400mAh·g-1。 展开更多
关键词 锂蓄电池 正极 新型碳硫纳米复合材料 升华硫 高比表面积活性炭
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聚苯胺/硫复合材料作锂二次电池正极的研究 被引量:3
20
作者 马萍 张宝宏 +1 位作者 巩桂英 徐宇虹 《功能材料与器件学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期437-442,共6页
采用在化学氧化聚合苯胺的反应介质中分散单质硫的方法制备了聚苯胺/硫复合材料,借助扫描电镜对样品的微观形貌进行表征,表明苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆良好的硫复合材料。通过恒电流充放电、循环伏安、电化... 采用在化学氧化聚合苯胺的反应介质中分散单质硫的方法制备了聚苯胺/硫复合材料,借助扫描电镜对样品的微观形貌进行表征,表明苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆良好的硫复合材料。通过恒电流充放电、循环伏安、电化学交流阻抗等电化学测试研究了聚苯胺原位包覆对硫电极电化学性能的影响。结果得出,聚苯胺对硫的包覆能显著地改善硫电极的电化学性能,当充放电电流密度为0.2 mA/cm2时,初始放电比容量高达1134.01 mAh/g,循环30次后放电比容量仍可达526.89 mAh/g。电化学交流阻抗谱研究表明,聚苯胺的包覆有助于锂硫电池交流阻抗的降低。 展开更多
关键词 聚苯胺 包覆 锂电池
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