高性能中空界面微结构新型铝负极材料问世

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成功研发出一种具有中空界面结构的金属铝箔负极材料,并应用于高效、低成本双离子电池。 唐永炳介绍道,这种新型结构有效解决了廉价金属负极材料在充放电过程中的体积膨胀、循环性能差的问题。相关研究成果泡沫纸状界面设计形成的超稳定固态电解质层及其在高效双离子电池中的应用已在线发表于材料科学顶级期刊Advanced Materials上。 随着便携式电子设备和电动汽车市场规模的快速发展,人们对于高能量密度、低成本二次电池的需求日益迫切。目前,商用锂离子电池多采用石墨类负极材料,其理论比容量仅为372 mAh g-1,且压实密度较低,限制了锂离子电池能量密度的进一步提升。 据悉,通过与锂离子的合金化/去合金化反应,廉价金属负极通常具有更大的比容量,有望获得更高的能量密度。“其中铝的理论比容量高达2234 mAh g-1 (Li9Al4),且储量丰富,......阅读全文

常见的锂电池负极材料介绍

1、碳负极材料此种类型的材料无论是能量密度、循环能力,还是成本投入等方面,其都处于表现均衡的负极材料,同时也是促进锂离子电池诞生的主要材料,碳材料可以被划分为两大类别,即石墨化碳材料以及硬碳。其中,前者主要包括人造石墨以及天然石墨。2、天然石墨天然石墨也具有诸多优势,其结晶度较高、可嵌入的位置较多,

锂电池负极材料大体分类介绍

  第一种是碳负极材料:  目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。  第二种是锡基负极材料:  锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。  第三种是含锂

锂电池的负极材料有哪些?

锂电池负极材料按照所用活性物质,可分为碳材和非碳材两大类:碳系材料包括石墨材料(天然石墨、人造石墨以及中间相碳位球)与其它碳系(硬碳、软碳和石墨烯)两条路线。石墨烯负极材料又可进一步分为天然石墨、人造石墨、复合石墨和中间相碳微球。其中,天然石墨负极材料的上游为天然石墨矿石,人造石墨负极材料的上游包括

石墨烯材料电池负极的技术缺陷

1)制备的单层石墨烯片层极易堆积,比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间;2)首次库伦效率低,一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团,循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解,形成SEI 膜;同时,碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应,造成可逆容量的进一步下降;3)初期容量衰减快;

锂离子电池的负极材料介绍

锂离子电池与二次锂电池的最大不同在于前者用嵌锂化合物代替金属锂作为电池负极,因此锂离子电池的研究开发,很大程度上就是负极嵌锂化合物的研究开发。作为锂离子电池的负极材料,所必须具备的条件是:(1) 低的电化当量;(2) 锂离子的脱嵌容易且高度可逆;(3) Li+的扩散系数大;(4) 有较好的电子导电率

关于锂电池负极材料的简介

  负极指电源中电位(电势)较低的一端。在原电池中,是指起氧化作用的电极,电池反应中写在左边。从物理角度来看,是电路中电子流出的一极。而负极材料,则是指电池中构成负极的原料,目前常见的负极材料有碳负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、合金类负极材料和纳米级负极材料。

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

锂金属电池负极的非消耗型氟化流体界面调控策略

  为了满足下一代高比能电池的能量密度要求,具有高理论容量和低电化学电位的锂金属是未来可充电池(如Li-S和Li-FeF3)的理想负极。然而,负极锂枝晶不可控生长引起的固态电解质界面(SEI)不稳定、循环过程中锂的体积膨胀以及“死锂”的产生、电池短路等问题,阻碍了锂金属电池(LMBs)的发展。自从采

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

简述锂电池负极材料纳米材料的技术指标

  纳米氧化铝外观 白色粉末。  纳米氧化铝晶相γ相。  纳米氧化铝平均粒度(nm) 20±5.  纳米氧化铝含量% 大于 99.9%。  熔点:2010℃-2050 ℃  沸点:2980 ℃  相对密度(水=1)】:3.97-4.0

锂离子电池正极材料和负极材料有哪些区别?

锂离子电池的性能重要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正极材料、负极材料的研究一种是锂离子电池行业发展的重点。锂离子电池材负极材料是电池在充电过程中,锂离子和电子的

锂电材料锡基负极材料锡氧化物的介绍

  锡的氧化物包括氧化亚锡、氧化锡和其混合物,都具有一定的可逆偖锂能力,偖锂能力比石墨材料高,可达500mAh/g以上,但首次不可逆容量也较大。SnO/SnO2用作负极具有比容量高、放电电位比较低(在0.4~0.6V vs Li/Li+附近)的优点。但其首次不可逆容量损失大、容量衰减较快,放电电位曲

锂离子电池正极材料和负极材料有哪些区别?

锂离子电池的性能重要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正极材料、负极材料的研究一种是锂离子电池行业发展的重点。锂离子电池材负极材料是电池在充电过程中,锂离子和电子的

锂电材料锡基负极材料锡复合氧化物简介

  用于锂离子电池负极的锡基复合氧化物的制备方法是:将SnO,B2O3,P2O5按一定化学计量比混合,于1000℃下通氧烧结,快速冷凝形成非晶态化合物,其化合物的组成可表示为SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x-5y)/2), 其中锡是Sn2+。与锡的氧化物(Sn

关于锂电池负极材料纳米材料的历史特点介绍

  第一阶段(1990年以前):主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体,研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能;研究对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。  第二阶段(1990~1994年):人们关注的热点是如何利用

锂离子电池正极材料和负极材料有哪些区别?

锂离子电池正极材料和负极材料的差别锂离子电池正极材料和负极材料的重要差别是电位的不同。正极材料的电位较高,负极材料的电位较低,这样才能形成较大的电位差,是电池构成的重要前提。负极重要是用的石墨,是C的一种,正极使用的过度金属的氧化物,如钴酸锂或者是锰酸锂,磷酸铁锂等。一、锂离子电池对正极材料的基本要

宁波材料所在高性能骨水泥材料方面取得进展

  随着社会发展,关节疾病以及骨损伤事件大幅攀升,临床上对于骨科内植入材料的需求日益增长。骨水泥被用作固定骨科内植入物,并且可以显影、跟踪病人术后康复进程,是临床上不可或缺的一种重要骨科材料。目前广泛使用的骨水泥材料是基于丙烯酸酯高分子树脂和无机显影剂(硫酸钡,二氧化锆等)的复合材料。由于微米级无机

受蜻蜓翅膀微结构启发,研制坚韧可修复材料

    受蜻蜓翅膀微结构启发的坚韧可修复材料 。图片来源:吴凯等  日前,南京理工大学教授傅佳骏和四川大学教授傅强、副研究员吴凯合作报道了一种以蜻蜓翅膀为灵感打造的坚硬而强韧的可修复材料。相关论文近日刊登于《物质》。  受到生物体能够自主修复自身结构、性能和特定功能的启发,研究人员开发出了一系列基于

我国科学家在锌空气电池基础研究领域取得系列突破

  27日,记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员陈忠伟团队针对锌空气电池的相关研究取得系列突破,团队围绕该领域沿三条互补路径持续推进研究,为多能融合能源技术路线提出面向未来的低成本、大规模、大容量长时储能技术。团队近期多篇研究成果发表于《美国化学协会期刊》《Small》等国际期刊。  

硅基负极固态电解质界面膜生长演化机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510640.shtm

高性能材料领域的排头兵

——测试装备分会走访调研上海市塑料研究所有限公司2023年3月22日,中国检验检测学会测试装备分会高级顾问刘长宽、秘书长邢志、副秘书长吴轶一行走访调研了华谊集团上海市塑料研究所有限公司。  上海市塑料研究所有限公司副总经理张园春接待了测试装备分会一行,介绍了上海市塑料研究所及其前身三个科研院所七十多

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高性能纤维:看好强军战略材料

高性能纤维是指对外界的物理和化学作用具有特殊耐受能力的一种材料,被称为第三代合成纤维;其在海洋开发、情报信息和军事装备等国防军事和工业领域起着不可替代的作用,是体现一个国家综合实力与技术创新的标志之一。   1、高性能纤维:强国强军的战略材料   1.1、高性能纤维的定义

科研团队合成出高性能热电材料

随着社会经济的发展,人们对清洁能源的需求不断增加,新型能源材料应运而生,成为科学家们重点研发的对象。 “此次我们研究的有机热电材料正是一种新型清洁能源材料,具有质量较轻、柔性、可溶液化加工等优势。因此它不仅在有机热电器件中能够得到好的应用,还可以在钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池、有机场效应晶体

简述制备高性能正极材料的要求

  随着人们对材料物理化学研究的不断深入和材料制备技术的不断发展,人们发现,高性能的正极材料需要从材料的晶胞结构、一次颗粒晶体结构、二次颗粒结构、材料表面化学四个方面进行剪裁,以及材料大规模生产工艺技术方面进行工艺过程优化,才可以使得材料表现出更为优异的性能,更好地满足锂离子电池产业对正极材料的各项

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锂电负极材料纳米碳管的功能介绍

  纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量

共价有机框架负极材料研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494420.shtm

锂电池负极材料金属锡的简介

  锡(Stannum)英文名:tin, 元素符号为Sn。是一种金属元素,无机物,普通形态的白锡是一种有银白色光泽的的低熔点金属,在化合物中是二价或四价,常温下不会被空气氧化,自然界中主要以二氧化物(锡石)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远

新型双离子电池负极材料可在60℃工作

哈尔滨工业大学教授王振波团队开发出可在-60℃工作的双离子电池负极材料,有望为新一代储能系统双离子电池技术的发展与在极端场景中的应用提供新思路。相关成果近日发表于《德国应用化学》。  电动汽车、海底勘探和太空探索等领域的不断发展对极端环境下(低于-40℃)的储能系统提出巨大挑战。双离子电池具有的阴离