鋰電公司求職

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋰電池鋰電池的形狀主要有圓柱形和方形，除此之外扣式鋰電池。鋰離子電池是指鋰離子在正極和負極之間不斷地嵌入、脫嵌的可充放電的高性能電池。鋰電池優(yōu)點和傳統(tǒng)電池，包括堿錳電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，相比較有很多優(yōu)點：能量密度高，單位質(zhì)量或體積能儲存更多能量，質(zhì)量輕可微型化或制成超薄電池，循環(huán)壽命長，大倍率放電性能好，綠色無污染。鋰離子電池工作原理：放電時，鋰離子從負極脫出，經(jīng)過電解液，嵌入到正極材料中，正極處于富鋰狀態(tài)。充電時，鋰離子從正極材料脫出，經(jīng)過電解液，嵌入到負極材料中，負極材料處于富鋰狀態(tài)，同時電子補償?shù)碾姾蓮耐怆娐饭┙o到負極。分類：根據(jù)所用電解質(zhì)材料的

2、不同，鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池(Liquified Lithium-Ion Battery，簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery, 簡稱為PLIB)。PLIB所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的，電池工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同，液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì)，聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替，這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。聚合物電解質(zhì)分類：固態(tài)聚合物電解質(zhì)SPE；凝膠聚合物電解質(zhì)GPEPLIB優(yōu)點§ 電池的使用壽命長§ 電池的使用溫度范

3、圍寬§ 可以制成任意形狀的超薄電池§ 安全性好目前已經(jīng)開發(fā)的聚合物電解質(zhì)有PEO基，PMMA基，PAN基，PVC基，還有共聚合電解質(zhì)。在聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑可以明顯提高聚合物電解質(zhì)的電導率，因為增塑劑是低分子聚合物或者也太有機溶劑，它與高分子鏈相互作用，可以阻止聚合物鏈的規(guī)整排列和抑制結(jié)晶，從而提高聚合物的電導率。聚合物電解質(zhì)的表征：離子電導率，阻抗；電化學穩(wěn)定窗口，伏安法合租抗法；離子遷移數(shù)，阻抗法。要求：離子電導率高，電化學性能和熱性能穩(wěn)定，柔韌性好，機械強度高。正極材料分為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料，負極為石墨，負極采用鋰-碳層間化合物LixC6。

4、電解液為溶解了鋰鹽（如LiPF6、LiClO4、LiAsF6等）的有機溶劑。液態(tài)鋰離子電池常用電解質(zhì)§ DMC碳酸二甲酯§ DEC碳酸二乙酯§ EC碳酸乙烯酯§ PC碳酸丙烯酯§ EMC碳酸甲基乙基酯電池正負極隔膜的材料是聚烯烴的多孔膜，要有絕緣性，起到隔離正負極的作用，多孔，保證低的電阻和高的鋰離子電導率，對鋰離子有好的透過性。電極的制備銅箔預處理；以N-甲基吡咯烷酮為溶劑配置聚偏二氟乙烯（PVDF）溶液，將樣品：炭黑：PVDF=8：1：1質(zhì)量比混合；充分研磨后涂布到銅箔上；干燥稱重；壓制電極片；扣式半電池組裝：材料：正負電極殼、負極片、隔膜

5、、鋰片、墊片、彈簧片、電解液組裝：在充滿氬氣的手套箱中組裝扣式半電池；正極殼活性物質(zhì)電極片滴加電解液（電解液為LiPF6/EC：DMC：EMC=1：1：1）隔膜鋰片墊片彈簧片負極殼；最后加壓密封，得到紐扣半電池鋰電池材料發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動車、電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對新一代鋰離子電池提出大容量、微型化、充電快、微型化的要求，傳統(tǒng)鋰離子電池以石墨為負極材料（理論容量僅372 mAh g-1），遠不能滿足市場需求。目前作為研究熱點的高性能鋰離子電池負極材料主要有碳納米材料、過渡金屬氧化物、硫化物和合金類型材料，這些材料作為電池負極材料各有優(yōu)缺點，很多材料還處于實驗室研究階段。常見的合金負

6、極材料包括，錫基，硅基，鍺基等。鋰電池正極材料：一般為理想的鋰嵌入化合物，一般有氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、氧化錳鋰等。這些正極材料的插鋰電位都可以達到4V以上。§ 氧化鈷鋰作為正極材料具有開路電壓高、比能量高的優(yōu)點，理論容量274，循環(huán)壽命長、能快速充放電，但是昂貴。§ 氧化鎳鋰與氧化鈷鋰性能相近，但是制備困難；§ 氧化錳鋰價格低，制備也比氧化鎳鋰容易，但是嵌鋰容量低，只有90-100，理論容量148，并且充放電過程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。§ 負極材料要求：§ 1)鋰離子在負極材料中的插入氧化還原電位要低，接近金屬鋰的電位，從而可以使電池的輸出電壓高；

7、7; 2)在負極材料基體中大量的鋰離子能夠發(fā)生可逆嵌入和脫出，可以得到大容量密度；§ 3)鋰離子在整個嵌入和脫出過程中應可逆，且主體結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化，這樣有利于保持其良好的循環(huán)穩(wěn)定性能；§ 4)插入化合物應有良好的電子電導率和離子電導率，這樣能夠減少極化反應，并且可以進行大電流充放電；§ 5)負極主體材料要有良好的表面性能結(jié)構(gòu)，能與液體電解質(zhì)形成良好的SEI膜；§ 6)插入化合物在整個電壓范圍內(nèi)要有良好的化學穩(wěn)定性，在充放電過程中形成SEI膜后不會與電解質(zhì)發(fā)生反應；§ 7)鋰離子在主體材料中有較大的擴散系數(shù)，便于大電流快速充放電；§

8、8)負極主體材料盡可能便宜，并且對環(huán)境沒有污染等。鋰電池負極材料：§ 金屬鋰負極材料，金屬鋰作為負極材料，理論容量3861mAh g-1,是目前碳負極（LiC6）,372 的十倍以上，但是充電過程中形成樹枝狀結(jié)晶，刺穿薄膜造成短路，降低電池壽命，引發(fā)安全事故。§ 碳負極材料（無定形碳，石墨烯類負極材料），石墨類碳材料，良好的電壓平臺，不存在充電電壓滯后。§ 硅基材料§ 錫基材料§ 合金材料§ 氮化物、氧化物材料鋰電池充放電可逆性：一般沖放電情況下，鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)的碳材料和氧化物之間進行嵌入和脫嵌時，只會引起材料層間距的變化，不會破壞

9、材料的晶體結(jié)構(gòu)。在充放電過程中，材料的化學結(jié)構(gòu)性質(zhì)基本不變，因此鋰離子電池具有充放電可逆性。首次充放電時，電解液會在負極材料表面分解，形成固體電解質(zhì)界面膜。SEI的形成會消耗部分鋰離子，導致首次循環(huán)庫倫效率較低，不可逆容量增加。我的課題我從事課題是錫基負極材料的研究工作，錫基負極材料與碳負極材料相比，具有以下優(yōu)勢：容量密度高（金屬Sn的理論比容量993 mAh g-1，高于石墨負極材料的理論比容量372 mAh g-1），價格便宜，無毒副作用，安全性好。但是充放電過程中，存在嚴重的體積膨脹產(chǎn)生的內(nèi)應力導致電極材料粉化和剝落，使電池活性大大降低。我們從提高錫基負極材料的循環(huán)穩(wěn)定性入手，進行了一系

10、列實驗探索。改進方法（1）三維中空陣列結(jié)構(gòu)錫合金（2）柔性高分子包覆（3）材料納米化三維陣列核殼結(jié)構(gòu)的Sn-Ni合金PEO的鋰電池負極材料的制備和性能研究1、中空結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢：和實心塊體材料相比，中空材料具有密度小，比表面積大，表面滲透性好等優(yōu)點，而且，由于內(nèi)部空腔可以吸收部分體積膨脹，因而表觀體積膨脹小，可以在很大程度上提高其循環(huán)穩(wěn)定性。除此之外，中空結(jié)構(gòu)負極材料體積變化自由度大，從而減小過壓并且更有利于電極表面的反應進行。2、三維陣列結(jié)構(gòu)優(yōu)點：傳統(tǒng)的二維薄膜鋰離子電池具有短的鋰離子擴散路徑，比容量高，電化學性能和安全性能優(yōu)良，然而電池體積能量密度較低。與其相比，三維電極結(jié)構(gòu)能夠充分利用三維空

11、間優(yōu)勢，這種微納結(jié)構(gòu)電極的活性物質(zhì)在微米甚至納米尺度下形成柱狀、片狀以及其它形狀的微觀結(jié)構(gòu)，增加了活性物質(zhì)的微觀表面積，從而使活性物質(zhì)利用率和電池總體性能得到提高，提高了電池的容量。三維結(jié)構(gòu)能夠增大電極與電解質(zhì)膜的接觸面積。然而，三維陣列結(jié)構(gòu)由于長徑比很大，納米線容易根部斷裂或者相互粘結(jié)而薄膜化，三維陣列結(jié)構(gòu)被破壞，導致電池容量下降，存在三維電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的問題。 研究表明，具有核殼結(jié)構(gòu)的功能材料對提高納米材料的界面穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要的作用。具有這種結(jié)構(gòu)的復合材料能夠有效避免納米線之間的團聚與粘結(jié)，同時殼材料將防止充放電過程中負極材料粉化與剝落，因此該種結(jié)構(gòu)作為電極的材料具有高的可逆

12、容量和良好的循環(huán)性能。3、高分子殼進行包覆：高分子易于在電極表面成膜，結(jié)構(gòu)、組成易于調(diào)控，其柔性降低了電極活性物質(zhì)在循環(huán)過程中的體積膨脹的應力。 § PEO（聚環(huán)氧乙烷）是良好的柔性聚合物，在保證高的Li+儲存容量的前提下，可以緩解負極材料的體積膨脹，有利于負極材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。§ PEO是很好的離子電導體，在錫合金負極材料表面形成有利于形成離子通道，提高電導率。§ 增加了電極材料與高分子電解質(zhì)的界面相容性，在界面上形成一個穩(wěn)定、低阻抗的鈍化膜，更有利于大電流放電。制備：PEO是溶解在水中的，SDS是水溶性表面活性劑，可以在Sn-Ni合金表面接枝一層和PEO進行連接

13、的官能團。性能的提高：制備材料：PEO包覆的Sn-Ni合金納米管陣列對比材料：Sn-Ni合金納米線陣列1、 恒電流充放電曲線，PEO包覆的Sn-Ni合金納米管陣列有更加明顯的充放電平臺，其中第一圈放電曲線中在0.7V, 0.54V, 0.46V出現(xiàn)三個平臺，分別對應第一次循環(huán)時SEI膜的形成，0.4-0.7LixSn合金的形成，<0.3LiySn合金的進一步形成2、 循環(huán)穩(wěn)定性測試，0.2Ag-1下循環(huán)200次之后，包覆的材料容量可保持穩(wěn)定在650mAhg-1，而沒有包覆的材料容量衰減迅速，200次循環(huán)之后僅僅350mAhg-13、 倍率性能提高：在5Ag-1的電流密度下，包覆的材料容量

14、仍可達500mAhg-1，而沒有包覆的僅僅200mAh-1LAND電池測試系統(tǒng)進行電化學性能測試 1、CV曲線，2、前三圈的恒電流充放電曲線，對應CV曲線，電壓范圍0.01-2.0 V 3、循環(huán)穩(wěn)定性曲線（包括庫倫效率、容量），0.2Ag-1電流密度下進行，循環(huán)200次后可逆容量保持在650 mAhg-14、倍率性能 不同電流密度下循環(huán)20圈，其中5Ag-1達到500mAhg-15、不同電流密度下的充放電曲線6、大電流充放電下循環(huán)穩(wěn)定性曲線其他表征1、形貌：SEM TEM 2、元素：XRD EDS3、紅外表征4、BET比表面檢測儀，氮氣吸附脫附分析5、交流阻抗（Rct 電荷轉(zhuǎn)移動阻力）0.1-106Hz，測試前對鋰電池進行3次循環(huán)活化，高頻圓弧代表Li+穿過SEI膜的阻抗，中低頻圓弧代表電荷傳遞阻抗。6、差示掃描量熱儀DSC的工作原理：DSC和DTA儀器裝置相似，不同的是在試樣和參比物容量下裝有兩組補償加熱絲。也就是說，試樣在熱反應