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作为二次电池最理想的负极材料，金属锂早已在锂电池的发展初期得到使用。近几年来，由于具有高能量密度的锂硫和锂氧气电池体系需要金属锂作为负极，金属锂负极材料备受关注。 然而，锂枝晶的生长和较低的库伦效率限制了金属锂作为负极材料的实际应用。目前各研究小组主要专注于以下几个方面来改善金属锂的性能，比如电解液的优化、多孔集流体的构建和固体电解质的使用。尽管已经取得了一些效果，但是其中涉及的金属锂生长和性能优化机理并不明晰。 图1. 锂电池正负极及其表征技术的发展历史 问题在于：由于金属锂的化学稳定性和热稳定性很差，众多表征技术难以获得可靠的实验结果。比如，金属锂与空气中的氮气、氧气、水和二氧化碳等物质发生反应导致变质。其次，金属锂在高剂量的电子辐照下会发生融化和蒸发反应。因此，目前我们对电化学沉积得到的金属锂纳米结构及其表面固态电解质膜(SEI)的性质了解不够深刻。 总体来说，金属锂的表征面临着两大......阅读全文
随着电动汽车、便携式电子器件、智能手机、电动工具等的快速发展与广泛应用，发展高能量密度的二次电池成为了当前社会的热点需求之一。锂金属负极由于拥有高理论比容量（3860 mAh g-1）和低电极电位（相对标准氢电极-3.040 V）方面的优势，是下一代高比能电池负极材料的理想选择之一。但是，锂金属
锂金属负极面临的关键挑战 随着商用锂离子电池的容量越来越接近理论值，人们急需寻找一种可靠的负极材料来替代锂离子电池中的石墨，从而进一步提高锂电池的能量密度。锂金属具有极高的（3,860 mAh/g）比容量和极低的（-3.04 V对于标准氢电极）电化学电位，成为了目前研究最火热的负极材料。然而金
化学所高能量密度纳米固态金属锂电池及其关键材料研发获系列进展 为开发高能量密度的纳米固态金属锂电池，解决金属锂电池面临的循环性与安全性难题，在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室研究员郭玉国课题组在金属锂负极、固体电解质及固态电
自上世纪90年代被商业化以来，由于其高能量密度以及长循环寿命，锂离子电池被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域。近年来，为了进一步提高锂电池的能量密度，金属锂负极由于其超高的理论容量（3861 mAh/g）再一次引起了全球科研工作者的广泛关注和强烈兴趣。为应对金属锂负极循环过程中所存在的体积
金属锂由于其极高的理论比容量和最负的还原电位而成为下一代高比能量电池的理想负极材料。然而，金属锂负极的实用化道路却十分坎坷。一方面，金属锂面临着其自身特性所带来的内忧：锂离子的沉积与溶出会造成负极体积的巨大变化；更糟糕的是沉积过程锂枝晶的形成可能会刺破隔膜，造成巨大的安全隐患。另一方面，金属锂负
由美国斯坦福大学著名材料学家崔屹与美国前能源部部长、诺贝尔物理奖得主朱棣文组成的研究团队，最近在金属锂电极的实际应用研发方面取得重大突破。以博士生梁正为骨干的研究小组首次提出“亲锂性”这一概念，并利用表面“亲锂化”处理的碳质主体材料成功制备出一种复合金属锂电极，该电极可大大提高锂电池性能。
困扰金属锂负极的主要问题是锂枝晶，在循环过程中，由于局部极化的因素，使得金属锂表面生长锂枝晶，当锂枝晶生长到一定程度的时候就可能穿透隔膜，引发安全问题，此外如果锂枝晶发生断裂，就会形成“死锂”，造成电池容量损失，因此锂枝晶是阻碍金属锂负极应用的zui大障碍。 金属锂可完美替代石墨，做锂离子
锂电池在使用过程中会产生枝晶，枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减，寿命打折，还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略，成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体，并负载金属锂作为复合负极材料。这一载
随着电动汽车、便携式电子设备和家用储能电源的蓬勃发展，迫切需要开发高比能量二次电池体系。锂硫电池由于具有高达2600 Wh/kg的理论质量比能量而成为目前该领域的研究前沿与热点。 最近，在中国科学院先导专项、科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中国科学院化学研究所分子纳米结构与
随着经济全球化以及科技的快速发展，人类对能源的需求日益增加，尤其是近年来电动汽车和移动电子设备的蓬勃发展，高能量密度储能材料成为科学研究的焦点。尽管传统的以石墨为负极材料的插层式锂离子电池在电子设备产品市场中占据重要地位，然而它的能量密度已经接近其上限，逐渐无法满足消费者的使用需求。与插层式的锂
AFM—ETEM纳米电化学测试平台，可实现原位观测纳米固态电池中锂枝晶生长机制及其力学性能和力—电耦合精准定量测量。 1月6日，Nature Nanotechnology发表了燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授黄建宇、沈同德与国内外科学家合作的一项研究论文，题为Lithium whi
随着经济全球化以及科技的快速发展，人类对能源的需求日益增加，尤其是近年来电动汽车和移动电子设备的蓬勃发展，高能量密度储能材料成为科学研究的焦点。尽管传统的以石墨为负极材料的插层式锂离子电池在电子设备产品市场中占据重要地位，然而它的能量密度已经接近其上限，逐渐无法满足消费者的使用需求。与插层式的锂
多层碳纳米管锂电池电极保护膜结构示意图 《自然·通讯》近日发表了军事科学院、武汉理工大学等单位联合团队的研究成果，他们合成了一种多层碳纳米管薄膜，能够自组装在金属锂负极表面，截停锂枝晶。 军事科学院副研究员张浩介绍，金属锂具有最高的理论比能量，被公认是最具前景的下一代高能量电池负极材料
全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液，有望从根本主解决电池安全性问题，是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。全固态锂离子电池的结构包括正极、电解
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
近日，中科院大连化物所研究员吴忠帅团队研发出一种三维高导电、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料，并成功应用于高锂载量、高容量、无枝晶金属锂负极，获得了高比能、长寿命锂金属电池。相关研究成果发表在《美国化学会—纳米》上。 金属锂具有超高质量理论比容量（3860 毫安时/ 每克）和最低的
近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组吴忠帅团队与低碳催化与工程研究部刘中民、叶茂团队合作，提出了一种二维介孔异质结构双功能锂离子再分配新策略，获得高稳定、高容量且无枝晶的金属锂负极。 全球化石能源危机的不断加剧引起了科研人员对清洁能源的日益关注和广泛研究，其中开发高能量密
近日，我所储能技术研究部张华民研究员、李先锋研究员、张洪章副研究员团队，利用“低Ksp抑溶效应”固定多硫化锂和“界面聚合成膜效应”保护金属锂，设计、制备出兼具高稳定性、高安全性和高容量发挥的电解质溶液，并实现了其在锂硫电池器件中的应用。该相关研究成果发表在Nano Energy, 2017, 3
近期，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所在结构钢液态金属锂铅腐蚀研究方面取得新进展，研究揭示了结构钢腐蚀与晶体取向的关联性，相关成果发表在国际核材料期刊Journal of Nuclear Materials上。 液态金属包层是目前国际上聚变堆包层设计研究的主要方案之一。聚变堆包层
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
2018年颁奖典礼15日晚在中国科学技术大学举行。中科院理化技术研究所江雷教授获2018年度“求是杰出科学家奖”。2018年度“求是科技成就集体奖”则授予上海交通大学张杰教授领导的激光强场物理团队。两者分别获得奖金人民币一百万元。 当晚，求是科技基金会主席查懋声以及顾问杨振宁、孙家栋、韩启德、
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院等支持下，中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员，在解决高比能锂-硫电池中多硫离子的溶出问题，提高锂-硫电池循环寿命方面取得重要突破。研究结果发表在近期J. Am. Chem. Soc.(2012, 134, 18510−
具有高理论比容量、低氧化还原电位的金属锂负极，有望助力下一代高能量电池的实现。然而，液态电解液体系中金属锂负极的枝晶问题饱受诟病。枝晶生长不但能够导致锂的不可逆容量损失，还可能引发电池短路乃至爆炸。科学家们对枝晶生长机理进行了广泛研究，其中得到广泛认可的Chazalviel模型指出，枝晶成核时间
俄罗斯国家研究型大学莫斯科钢铁与合金学院的专家建成了一套工业实验装置，能够从矿石废料和废旧锂离子电池中提取锂，其终端产品的成本将低于从国外进口的同类产品。 锂是最轻的金属之一，是锂离子电池的主要成分。没有它，手机、电脑、照相机等设备都将无法工作。据汇丰银行分析师估算，2015年全球金属锂需求为
美科学家近日研制成功一种纸般轻薄又十分柔韧的电池。该种电池有望成为一种集柔韧、便宜及环保于一身的新型能源。相关论文在线发表于本周的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。 传统的电池具有三个要素：由阴阳离子组成的电解液、两个由不同材料构成的电极以及一个能让阴阳离子通过向相反方向运动的隔离膜。
2019年，青海省科技厅全面贯彻落实党的十九大、十九届二中、三中、四中全会精神，围绕“一优两高”战略部署和《政府工作报告》任务分工，深入实施创新驱动发展战略，不断完善科技创新体制机制，着力打造具有高原特色的战略科技力量，创新型省份建设步伐不断加快，取得了良好工作成效。 科技助力生态文明建设取得
1化学之花原理：本质上说，这其实是金属钠与醇类（乙醇和异丙醇）的反应，只不过溶液中加入了一些指示剂。2铁棒与硫酸铜原理：将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中，铁单质比铜更加活泼，置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀。溶液原本是蓝色的（水合铜离子颜色），随着反应进行，蓝色逐渐变淡。3假刀伤原理：实验者的皮肤表
锂阳极由于能使电池具备极高的能量密度，被誉为电池设计制造业的“圣杯”，几十年来，一直都是科学家们孜孜以求的目标。日前，美国斯坦福大学的一组研究人员宣称已经制造出了稳定的金属锂阳极电池，向这一目标迈出了一大步。研究人员称，新研究有望让超轻、超小、超大容量的电池成为现实，可穿戴设备、手机以及电动汽车
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
近日，新材料学院潘锋团队在国际著名期刊《先进能源材料》上发表题为“Revealing the Short-Circuiting Mechanism of Garnet-BasedSolid-State Electrolyte”（Advanced EnergyMaterials, IF = 21.