機器人用60v寬溫鋰電池充電和放電方法
固相轉化（huà）硫電極相關（guān）研究：
鋰硫電池憑借其高理論能量密（mì）度、原料來源廣泛以及成本低廉等優勢而成為一種備受矚目的（de）新型儲能體係。盡管經過多（duō）年的發展，各種新（xīn）穎結構的含硫複合正極材料、各種（zhǒng）過渡金屬相關的化學（xué）吸附中間層或（huò）電化學催化劑如雨後（hòu）春（chūn）筍般（bān）被提（tí）出來抑製臭名昭著的多（duō）硫化（huà）物穿梭效應（yīng），但是鋰（lǐ）硫電池的實用化進展仍然十分緩慢。艾新平教（jiāo）授曾發（fā）現在實驗室中（zhōng）能夠循環上千次的電池做成（chéng）大（dà）電池（chí）後隻能循環幾周甚至都無法充放電。艾（ài）新平教授團隊認為，從熱力學角度來（lái）說，隻要鋰（lǐ）硫電池中多硫化物溶解-沉積的電化學機製（zhì）存在（zài），穿梭效應就不（bú）可能從根本上得到（dào）抑製。隻有將鋰硫電池電化學氧化還原機理轉變為固相轉化機製才能真正推動鋰硫電（diàn）池的實用進程。
圖（tú）2 在碳酸酯-醚類共溶劑電解液中硫（liú）顆粒表（biǎo）麵原位SEI層形成的示意圖
之前的研（yán）究已經發（fā）現，多硫化物在很多高粘度、高濃度（dù）或一（yī）些室溫離子（zǐ）液體電（diàn）解（jiě）液中不會發生溶解，其電化學反應遵循的是理想的固相轉化機製。不過，這些電解液要麽浸潤性差要麽離子電導率較低，使得電子電導性差的硫活（huó）性材料利用率偏低。結合前期的研究工作，艾新平教授（shòu）團隊發展出了一種碳酸酯-醚類電解液來實現高硫載量（liàng）條（tiáo）件下的硫正極固相轉化反應[3]。在這種（zhǒng）1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體係中，醚（mí）類電（diàn）解液（yè）在前幾周電化學循環中使硫納米顆粒先（xiān）溶解生（shēng）成多（duō）硫（liú）化物中間體。多硫化物中間體與碳酸乙烯酯之間發生親核反應在硫顆（kē）粒表麵生成一層致密的（de）SEI層。這層具有（yǒu）高離子電導率的致密的SEI層能（néng）夠緊密包（bāo）裹硫顆粒（lì）使其（qí）在後麵的電化學循環過程中無法與電（diàn）解液接（jiē）觸，因（yīn）此活（huó）性（xìng）物質硫沒有繼續發生溶解的可能，電（diàn）化學機製遵循的是固相轉化反應。在（zài）這種固相轉化反應機製下，S/C正（zhèng）極在100mA/g的（de）電（diàn）流密度下循環400周後仍然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量（liàng），容量（liàng）保持率高（gāo）達88%，且拋除前幾（jǐ）周的溶解（jiě）過（guò）程後的平（píng）均庫倫效（xiào）率接近100%。
固相（xiàng）轉化硫電（diàn）極相關研究：
鋰硫電池憑借其高理論能量（liàng）密度、原（yuán）料來源廣泛以及成本低廉等（děng）優（yōu）勢而成為一種備受矚（zhǔ）目的新型儲能體係。盡（jìn）管經過多年的發展，各種（zhǒng）新穎結構的（de）含硫複合正極材料、各種過渡金屬相關的化學（xué）吸附中間（jiān）層或（huò）電化學催化劑如雨後春筍般被提出來（lái）抑製臭名昭著的多硫化物穿梭效應，但是鋰硫電池的實用（yòng）化進（jìn）展仍然十分緩慢。艾新平教授曾發現在實驗室中能夠循環上千（qiān）次的（de）電池做成大電池後（hòu）隻（zhī）能循環幾周甚至都無法充放電。艾新平（píng）教授團隊認為，從熱力學角度來說，隻要鋰（lǐ）硫電池中（zhōng）多硫化物溶解-沉（chén）積的電化學機製存在，穿（chuān）梭效應就不可能從根本（běn）上得到抑製。隻有將（jiāng）鋰硫電（diàn）池電（diàn）化學（xué）氧化還原機理轉變為固相轉化機製才能真正推動鋰硫電池（chí）的實用（yòng）進程。
圖2 在碳酸酯-醚類共（gòng）溶（róng）劑電解液中硫顆（kē）粒表麵原位SEI層形成的示意（yì）圖
匯眾品牌VRLA電池型號和規格（gé）：12V105AH,12V110AH,12V120AH,12V125AH,12V130AH,12V135AH,12V140AH,12V150AH,12V155AH
之前（qián）的研究已經發（fā）現，多硫化物在很多高粘度、高濃度（dù）或一些（xiē）室溫（wēn）離子液體（tǐ）電解液中不（bú）會（huì）發生溶解，其電化學反應遵循的是理想的固相轉化機製。不過（guò），這些電解（jiě）液要麽浸潤性差要麽離子電導（dǎo）率較低，使（shǐ）得電子電導性（xìng）差的硫活（huó）性材（cái）料（liào）利用率（lǜ）偏低。結合前期的研究工作，艾新平教（jiāo）授團隊發展出了一種碳酸（suān）酯-醚類電解（jiě）液來（lái）實（shí）現（xiàn）高（gāo）硫載量條（tiáo）件下（xià）的硫正（zhèng）極固相轉化反應[3]。在這種1M LiTFSI in DOL/DME(1:1)+10%Vc電解液體（tǐ）係（xì）中，醚類電（diàn）解液在前幾周電化學循（xún）環中使硫納米顆粒先溶解生成多硫化物中間體。多硫（liú）化物中間體與碳酸乙烯酯之間發生親（qīn）核反應在（zài）硫顆粒表麵生成（chéng）一層致密的SEI層。這層具有（yǒu）高離子電導率（lǜ）的（de）致密的SEI層（céng）能夠緊密包裹硫顆粒使其在後（hòu）麵的電化學循環過程中（zhōng）無法與電解液接觸，因此活（huó）性物質硫沒有繼續發生溶解的可能，電化學（xué）機（jī）製遵循的是固相轉化反（fǎn）應。在這種固相轉化反應機製下，S/C正極在100mA/g的電流（liú）密度下循環400周（zhōu）後（hòu）仍（réng）然可以實現高達1100mAh/g的放電比容量，容量（liàng）保持率高達（dá）88%，且拋除前幾周的溶解過程（chéng）後（hòu）的平均庫倫效率接近100%。
麵對低溫條件（jiàn），電動車輛動力電池的充、放電特性將變差，容量和壽命也會衰減，進（jìn）而（ér）導致車輛續駛裏程及（jí）整車動力性能顯（xiǎn）著下降，充電（diàn）時間明顯延長。另外，北（běi）京冬奧會（huì）河北賽（sài）區地形主要為山區，進入冬（dōng）季，道路坡度（dù）與冰雪路麵等將導致車輛行駛工況十分複雜（zá）。據國家新能源（yuán）汽車（chē）監測與管理中心主任、北（běi）京理工（gōng）大學機械（xiè）與車輛學院教授孫逢春介紹，麵對（duì）複雜路況，現有以電動為主的新能源車輛（liàng）智能（néng）化程度普遍較低，尚無法滿足冰（bīng）雪（xuě）覆蓋（gài）的低附著路麵等複雜路況對車輛智能化的要求，也對新能源汽車智能自主決策能（néng）力（lì）提出（chū）了較大挑戰。
