您的锂电池安全吗?电子显微镜告诉您

美国能源部橡树岭国家实验室的科学家们已经得到了锂枝晶形成的纳米级图像,这项成果将有助于解决锂电池长期存在的性能和安全问题。 美国能源部橡树岭国家实验室的科学家拍摄到了第一张锂枝晶形成的实时纳米级图像。锂枝晶结构的存在通常会降低电池的使用性能,借助电子显微镜,橡树岭国家实验室的研究者们发现枝晶结构进而发现锂电池长期存在的使用安全问题。 当阳极产生金属锂,锂枝晶就开始不规则地生长。但是,当增长过大会刺穿电极之间的隔膜,使电池短路,导致电池失效。 研究者们通过使用一个微型的电化学电池模拟锂离子电池的内部液体环境,开展锂枝晶形成过程的研究。把该液体电池放在透射扫描电子显微镜上,施加电压后,能够观测到锂沉积(就像一个纳米级的种子),并逐渐成长为树枝状结构。在液体环境中进行实时分析正是ORNL团队方法的独特之处。 ORNL的原位显微镜负责人 Raymond Unocic说道:“这使我们观察到了纳米级枝晶的成核......阅读全文

可充电锂电池枝晶难题破解

  据最新一期《焦耳》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门,这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。  到目前为止,可充电锂金属电池的商业用途还很有限,其中一个原因是枝晶。枝晶可在锂表面

科学家突破固态钠电池枝晶难题

  近日,西安交通大学科研团队在固态钠电池研究中取得新进展,研究成果发表在《先进能源材料》。  固态钠电池是潜在的高能量密度和高安全性的下一代储能电池技术,其中固态电解质决定了固态电池电化学性能的基础。NASICON型Na3Zr2Si2PO12(NZSP)氧化物陶瓷固态电解质由于其高离子电导率、空气

研究人员提出全固态电池锂枝晶调控新策略

  近日,北京大学深圳研究生院新材料学院教授邹如强与副研究员高磊团队联合南方科技大学等单位,在《科学进展》发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略,通过对固态电解质层进行结构设计,成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。  全固态锂金属电池因其优异的安全性能和

研究人员提出全固态电池锂枝晶调控新策略

近日,北京大学深圳研究生院新材料学院教授邹如强与副研究员高磊团队联合南方科技大学等单位,在《科学进展》发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略,通过对固态电解质层进行结构设计,成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。全固态锂金属电池因其优异的安全性能和更高的理

如何减缓锂枝晶的形成对锂电池造成的影响

锂枝晶的形成,是目前锂电行业无法规避的一个技术难题,只要锂离子电池充放电,锂离子还原时就会形成锂枝晶。并且经过长时间的堆积,当锂枝晶长到一定长度的时候就会刺破隔膜导致锂离子电池内部发生短路,一旦锂离子电池内部发生短路轻则锂离子电池报废,严重时还会威胁到人生安全。锂枝晶形成除了工艺和自然因素,其他使用

什么是非晶纳米晶

非晶纳米晶是一种金属合金,但是由于其特殊的工艺将其变成了非晶态,所以非晶又被叫做玻璃金属。而纳米晶是是再非晶的基础上其尺寸大小为纳米级别,非晶纳米晶是非晶和纳米晶的混合体

智能所双金属纳米枝晶生长机理研究取得新进展

  利用铜与银离子的置换反应生长纳米银枝状晶已被广泛接受,但是在微纳尺度下的枝晶生长过程与机理还有待进一步深入探索。中科院合肥物质科学研究院智能所和合肥微尺度物质科学国家实验室在此领域联合开展科研并取得进展,有关成果于4月1日发表在国际纳米材料领域知名期刊《微尺度》(Small, 2

枝晶消除剂——”新型电解质“带着电池一起飞

  太平洋西北国家实验室的物理学家Jason Zhang和他的同事们开发出一种新型电解质,使锂硫,锂金属和锂空电池的效率工作达到99%,同时具有高电流密度,且不会生长使充电电池短路的锂枝晶。  图片展示的是两幅扫描电子显微镜图像:a、说明传统的电解质如何造成枝晶生长;b、PNNL研发的新型电解质,生

福州大学ESM:界面过程控制实现无枝晶锌离子电池

  水系锌离子电池中锌金属的界面反应复杂且不稳定,电解质的加速消耗和局部pH的变化容易造成了树状枝晶的快速生长以及副反应发生。这一问题会对电池不可避免的危害,阻碍了锌离子电池的发展。使用电解质添加剂稳定锌金属表面是一种简单有效的方法,因此探索稳定有效的添加剂,以及解决枝晶和副反应问题的基本原理就尤为

粗晶,准晶,液晶,非晶,纳米晶的结构,特点

晶粒是另外一个概念,搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核,然后生长,这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。

非对称凝胶电解质助力无枝晶金属锂电池研究获进展

  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

非晶纳米晶的应用领域

非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。

非晶纳米晶的应用领域

非晶纳米晶材料主要在航空航天领域使用,主要用作宇航员宇航服材料技术,用于应对外太空可能出现的各种不利环境,保护宇航员不受外界病菌侵害。

新型荧光探针区分锂枝晶和“死锂”

  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

您的锂电池安全吗?电子显微镜告诉您

  美国能源部橡树岭国家实验室的科学家们已经得到了锂枝晶形成的纳米级图像,这项成果将有助于解决锂电池长期存在的性能和安全问题。  美国能源部橡树岭国家实验室的科学家拍摄到了第一张锂枝晶形成的实时纳米级图像。锂枝晶结构的存在通常会降低电池的使用性能,借助电子显微镜,橡树岭国家实验室

科学家原位精准测定锂枝晶生长机理

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

纳米晶的应用范围

被证明可以用在多种应用环境当中,包括以离子交换或者以树脂软化为原理的所有软水机的应用环境。完全免维护的特性使它可以用在食品加工或者商业环境这样的——设备在人们视线外的环境中。纳米晶是最好的住宅用软水机之一,尤其在用户家里没有下水预留,传统软水机无法使用的区域,不能使用盐水的或者盐含量本身就超的水中,

单锂离子导电准固态聚合物刷电解质:无枝晶锂金属电池

  在过去的几十年,锂离子电池的能量密度已经达到250 Wh kg-1、但仍不能满足能源时代电动汽车、无人驾驶飞机、智能电网的快速扩张和前所未有的电能消耗需求,因此推动更高能量密度的储能装置发展势在必行。目前,由具有最高能量密度 (3860 mAh g-1) 和最低电化学电位 (-3.04 V vs

科学家开发宽温区无枝晶水系锌离子电池用键调节水凝胶

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件研究部研究员胡林华团队和石家庄学院教授季登辉合作,开发出一种机械性能优异、离子电导率高和具有宽操作温区(-20—60℃)的功能性水凝胶电解质,并研究了其在水系锌离子电池中的应用性能。  水系锌离子电池具有安全、成本低、环保、资源丰富且

非晶纳米晶铁芯生产工艺及流程

常用型:环型:带材入厂检测——卷绕成铁芯——点焊——物理磁性能检测——护盒或绝缘纸或喷涂——包装出厂C型:带材入厂检测——卷绕成铁芯——工装整型——热处理——退工装——浸胶——切割——检测——护盒或绝缘纸或喷涂——包装出厂

让锂电池不被刺穿“双重性格”保护膜

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

离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长

中国科学院近代物理研究所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术,研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中,锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学电位而受到持续关注。然而,在长期循环过程中,锂金属阳极锂

离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长

科技日报兰州8月4日电(记者颉满斌)记者4日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术,研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中,锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学

什么是纳米晶磁芯

纳米晶磁芯具有比铁氧体大很多的饱和磁感应强度。3倍左右。但功耗在高频比铁氧体大很多。

锂电池“长寿”密码找到

  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

乌克兰研发出新型非晶纳米晶带材

   乌克兰国家科学院金属物理研究所发布消息称,其研究人员开发出一种铁基ХКБРС合金,可用于生产加热元件。这种合金的非晶化倾向高,它既是金属,也是金属玻璃。普通的无定形金属加热和转变为结晶状态时会受损,当温度(如大于200℃)升高时,变得非常脆弱,而用该合金制成的加热元件属于低温制品,不会受损。 

大连化物所研发出单原子修饰的纳米反应器

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与有机-无机杂化材料研究组研究员杨启华团队合作,发展出一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,提高对多硫化物的催化活性并抑制锂负极枝晶的生长,应用该反应器

使用金属锂作为锂离子电池的负极材料需要克服两个难题

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,做锂离子电池的负极

NIMS研发纳米多孔非晶硅薄膜阳极解决电池容量衰减问题

  据外媒报道,日本国立材料科学研究所(National Institute for Materials Science,NIMS)的研究人员宣称,纳米多孔非晶硅薄膜(nanoporous, amorphous silicon film)阳极展现了出色的循环稳定性,其锂离子存储容量极高:在充放电10

我所提出增强界面静电吸附实现无枝晶锌负极

近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、朱凯月研究员团队在水系锌离子电池金属负极研究中取得新进展。团队利用阴离子表面活性剂增强了电极界面对锌离子的吸附,实现了高Zn(002)取向的无枝晶锌负极。此外,团队提出了以电极/电解液界面处静电吸附强度作为电解液添加剂的初步筛选标准。水系锌