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锂离子电池负极材料取得新进展:层状碱式乙酸盐

近年来,锂离子电池广泛应用于便携式电子设备、电动汽车以及储能电站等领域。然而,以石墨为负极材料的商用锂离子电池已不能满足人们对高能量密度、长循环寿命和快速充放电的需求。因此,开发新型的负极材料来替代传统石墨材料成为当前该领域研究的重点。 转化储锂机制显示过渡金属氧化物的理论容量在700-1000 mAh•g-1之间,而实际测试中大多数过渡金属氧化物会出现可逆容量大于理论容量的“超容量”现象。研究发现,活性物质表面的固体电解质界面(SEI)膜组分(如Li2CO3、LiOH、LiAc等)在过渡金属的催化作用下会发生可逆分解与生成,从而实现更多锂离子和电子的释放和储存。根据转化机制,层状碱式乙酸钴(LHCA)经放电嵌锂后会转变为Co纳米晶、LiOH和LiAc,这与上述SEI膜的组分很相似。这意味着LHCA可能会提供远高于转化机制的容量,即LiOH和LiAc在Co纳米晶的催化作用下会提供额外容量。受此启发,浙江工业大学和南开大学研......阅读全文

姚建年院士:中国化学给世界带来诸多惊喜

       国家自然科学基金委员会副主任 中国化学会理事长 中国科学院院士 姚建年  改革开放30年来,与国内各行各业一样,我国的化学科学研究获得了全方位发展,步入了高速发展时期,无论在基础、应用基础研究还是成果转化、实现产业化

《新材料产业“十二五”发展规划》发布

  (三)先进高分子材料   特种橡胶。自主研发和技术引进并举,走精细化、系列化路线,大力开发新产品、新牌号,改善产品质量,努力扩大规模,力争到2015年国内市场满足率超过70%。扩大丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPR)、异戊橡胶(IR)、聚氨酯橡胶、氟橡胶及相关弹性体等生产

化学所长寿命锂离子储能电池用钛酸锂负极材料研究获进展

  与目前锂离子电池中广泛使用的碳负极材料相比,尖晶石结构钛酸锂(Li4Ti5O12)负极材料在锂离子嵌入、脱出过程中结构几乎没有变化,具有较好的安全性和优异的循环性能,是长寿命储能型锂离子电池的首选负极材料之一。但钛酸锂本身的导电性较差,高倍率性能不好。为了提高其储锂动力学,人们通

北大邹如强团队制备硼氮共掺杂碳纳米管材料应用于NIBs

  近日,北京大学工学院邹如强教授课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管材料方面取得新进展。他们成功制备了一种新型硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2纳米材料,并对其储钠机制进行了详细研究,该材料作为钠离子电池负极材料展现出高容量和高倍率的性能。相应成果以“Encapsulating Tro

学术干货 | 多孔材料中电荷及物质传输

  多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果

研究揭示高性能钾离子电池负极材料新进展

  3月18日,中国科学院深圳先进技术研究院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心在新型高性能钾离子电池的负极材料研究方面取得新进展:理论预言苯乙烯材料是一类非常有前景的钾离子电池负极材料,基于大量的计算模拟数据指出苯乙烯材料在用作钾离子电池负极材料时具有非常高的理论比容量和非常小的体积膨胀。相关成

电池研发过程中起重要作用的电解液挑战在哪?

  生活中电池无处不在,特别是锂电池应用十分广泛,正急速渗透汽车、储能、航空航天及军工等领域。因此,各国将提升动力电池的性能列为研究热点之一。图片源自网络  据外媒报道,美国研究人员在最新一期英国《自然·纳米技术》上发表论文称,使用高度氟化的电解液可大幅提高电池储电能力和耐用性,未来或可推动电动汽车

青岛能源所生物质能源材料研究取得系列进展

  生物质材料具有来源丰富、可再生等优点,在可持续能源材料开发领域具有重要的应用前景。以海洋中丰富的海藻多糖、甲壳素等生物质材料为基础,研究开发高性能的能源材料具有重要的生态、经济和社会效益。   近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源与储能系统团队负责人崔光磊等在海洋生物质能源材料研究

Nature Mater:醌类有机材料大幅提高水系电池寿命

  电动车和电网储能等大规模电池应用是世界关注的焦点,同时电池技术的安全性和可持续发展也对行业提出了重大挑战。时有报道的多例智能手机和电动汽车电池着火事件,突显了当下锂离子电池使用可燃性非水电解液背后存在的安全隐患。而水系电池以不可燃的水溶液作为电解液,与锂离子等非水电池相比,具有明显的安全、廉价、

2018年世界科技发展回顾

   美国   深空探测异彩纷呈,宇宙探索发现不断  本报驻美国记者 刘海英  2018年,“好奇号”“朱诺号”“卡西尼号”“新视野”号等探测器持续提供着火星、木星、土星、柯伊伯带天体的相关数据。“旅行者2号”朝星际空间进发;OSIRIS-Rex抵达小行星贝努;“黎明”号完成了探测任务,将在谷神星轨

北京大学潘锋教授课题组在锂电池​研究领域取得进展

  近期,北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授课题组在锂电池、钠离子电池等电池材料研究领域取得系列进展。  1、与华科合作在Cell子刊发表新一代锂电池从基础到产业化综述与展望文章  随着5G、可穿戴电子、电动车和大规模储能的发展,对锂电池的性能提出更高的要求,需要发展新一代锂电池。锂电池(属于碱

上海硅酸盐所:制备出新型负极材料可存储钠离子

  随着二次电池市场的大规模增长和锂资源的大量消耗,人们开始寻求锂电池的替代品。由于钠资源丰富,价格低廉,分布广泛,钠离子电池逐渐成为储能领域研究的热点之一。由于Na/Na+的标准电势-2.71 V与Li/Li+的标准电势-3.04 V接近,且二者的电池工作原理类似,因此科研人员可借鉴锂离子电池中的

中科院化学所分子纳米实验室:与电池较上了劲儿

  该实验室高性能电池研究获新进展  中科院化学所分子纳米结构与纳米技术实验室,2012年可谓与电池较上了劲儿。  “所有研究旨在满足消费电子、电动汽车、储能电源等应用突飞猛进的社会需求。”他们说。  其中,高性能电极材料的开发是研究热点和难点。研究人员利用“纳米碳三维导电网络”进行

物理所高能量密度锂离子电池正极材料基础研究获进展

  高容量正极材料是当前第三代高能量密度锂离子电池研究的热点。其中由岩盐结构Li2MnO3以及六方层状LiMO2结构单元形成的富锂相纳米复合结构正极材料受到了广泛的关注。该类材料可逆储锂容量是第一代锂离子电池正极材料LiCoO2的两倍,达到250-300 mAh/g。目前普遍认为,富锂相正极材料如此

深圳先进院在低成本高效储能电池研究中取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队在低成本、高效储能电池研究方面取得新进展。相关研究成果Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate, Long-Term Cycling Stabi

金属硫化物纳米材料控制合成和性质研究取得进展

苏州纳米所金属硫化物纳米材料控制合成和性质研究取得系列进展      金属硫化物纳米材料控制合成和性质研究取得系列进展  金属硫化物具有优异的光电性质及其应用,但是这些光电性质具有尺寸、形貌和化学组分依赖特性。因此,合理设计、可控合成具有特殊光学、电学和磁学性质的金属硫化物纳米材料已成为纳米生物医学

超全面锂电材料常用表征技术及经典应用

  在锂离子电池发展的过程当中,我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析,以得知其各方面的性能。目前,锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。  电化学测试主要分为三个部分:(1)充放电测试,主要看电池充放电性能和倍率等;(2)循环伏安,主要是看电池的充放

锂离子电池正极材料LiFePO4和LiMn2O4的表面结构

随着人口的日益增加及有限的地球资源,迫使人们提高对资源的利用率。应用充电电池就是有效的途径之一,从而推动了锂二次电池的研究和发展。80年代末,人们的注意力主要集中在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系。但是锂在充电的时候,由于金属锂表面的位点分布不均匀,从而造成锂不均匀沉积。该不均匀沉积导致锂在一

青岛能源所在储能材料研究方面取得系列进展

  日前,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛市太阳能储能重点实验室研究人员在储能电池材料领域取得一系列重要进展,相关成果分别发表在Nature杂志子刊Scientific reports和Chem. Commun、J. Phys. Chem. Lett.、Electroc

室温钠离子储能电池零应变负极材料研究取得重要进展

  室温钠离子电池与锂离子电池具有相似的储能机制,但钠的资源丰富,原料成本低廉,对于可再生能源的大规模储能和智能电网来说室温钠离子电池表现出极大潜力。目前已经研究的钠离子电池的负极材料主要有碳类材料、过渡金属氧化物、合金类材料以及磷酸盐(参见我们综述文章H. L. Pan, Y.-S. Hu,

中国科大在钠离子电池高性能磷基负极材料研究取得进展

  近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授余彦课题组通过构筑氮掺杂微孔碳负载无定型红磷,利用其电子及离子导电性和结构稳定性三者增强协同效应,实现了磷基负极材料在钠离子电池中的长循环性能及高倍率性能的突破,相关工作以Confined Amorphous Red Phosphorus in MOF

化学所研制出新型高比能室温钠-硫电池

  近年来,中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员对硫属元素(S、Se)的电化学性能及其在锂二次电池方面的应用进行了系统研究。前期研究中,他们提出利用碳纳米孔道限域的链状小硫分子解决锂-硫电池中多硫离子溶出难题,研制出具有长循环寿命的锂-硫电池(J. Am. Chem.

宁波材料所高性能可充电电池电极材料领域获进展

  随着可充电(二次)电池在能源领域的广泛应用,具有更高能量密度、更大功率密度的可充电电池体系成为研究人员追逐的研究热点。近年来,随着二次电池锂离子电池、钾离子电池、镁离子电池以及铝离子电池等的发展,开发匹配以上二次电池高性能的电极材料成为能否实现新型高性能储能与能量转换等目标的关键。  近年来,中

浙江省重点科技创新团队项目取得进展

   近日,浙江省重点科技创新团队在省专项资金的资助下,科研项目取得新进展。   一是高比能储能材料与应用技术创新团队韩伟强研究员领导的先进锂离子电池团队,在高容量硅、锗、锡基负极材料方面取得系列进展。在高性能硅基负极材料方面,团队研发人员开发了一种低成本、高容量、高稳定性的多孔硅基负极材料技术。同

福建物构所将二次硫化和酸刻蚀获得钠离子电池负极材料

  中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健领导的无机合成化学团队与博士张华彬合作,采用二次硫化(溶剂热硫化和高温煅烧硫化)和酸刻蚀的策略,将锌、钼基的沸石型咪唑骨架(HZIF-Zn/Mo)转变为由钼缺陷丰富的超薄二硫化钼纳米片组装的中空的微立方体框架(HMF-MoS2)。福建物

“锂”想很丰满,现实很骨感

锂离子电池要大规模应用,制造费用偏“贵”,因为要考虑到在线维护以及回收处理的问题、电池的使用寿命问题、系统安全问题,以至整个产业的可持续发展。破解这些难题,应该发展兼具低成本、长寿命、高安全、易回收的新型电池技术。 锂离子电池因其具有能量密度高、自放电率低、循环效率高等优点而成为新能源汽车动力电

青岛能源所开发出基于石墨炔的高性能储钠材料

  中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组研究发现,通过对石墨炔碳材料进行分子设计控制炔键的数目,增加更多的储钠位点和传输通道,进而制备出具有更好电化学表现的储钠材料,其优异的比容量和超长的循环稳定性表明石墨炔类碳材料在储能方面具有巨大的应用潜力。  由于钠元素在全球含量丰富且廉

激光诱导石墨烯用于高稳定性快速形核锂金属电池

  8月21日,中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心电化学团队在长效锂电金属池方向获得新进展。相关成果以《快速模板化制备激光诱导石墨烯用于高稳定性快速形核锂金属电池》(Facile Patterning of Laser-induced-Graphene with Tailored

锂电池产业链整合大潮涌动 “国标”亟待建立

  汽车电气化催生上游变革 锂电池产业链整合大潮涌动   “中国的锂电池行业正在发生巨变。但这一巨变的表面是静悄悄的,就好比此前银行存款一夜之间很大比例都转移到余额宝一样,虽然表面看来发生在倏然之间,但实际上支付宝公司早已经磨刀很久,只不过多数人都后知后觉而已。”中兴派能公司总经理袁

“锂电池”技术接连突破 炒作热潮或继续上演

  今年以来,新能源汽车一直是市场炒作的热门。近来,在锂电池技术接连获得突破的背景下,新能源汽车的炒作热潮顺势蔓延至锂电池板块。其中,锂电池第一股成飞集成更强势收出三个涨停板,而其导火索无非是7月3日国家科技部官方网站公布的成飞集成旗下控股公司中航锂电与厦门大学合作联合承担的高安全性动力电池用功能隔