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
锂离子电池负极材料选择的要求
(1) 锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输出电压高 (2) 在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插,以得到高容量密度 (3) 在整个插入/脱插过程中,锂的插入和脱插应可逆,且主体结构没有或很少发生变化,从而确保良好的循环性能 (4) 氧化还原电位
锂离子电池常见的负极材料介绍
锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。负极材料是锂离子电池储存锂的主体,使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。锂电池充电时,正极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向负极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内负
锂离子电池的负极材料分类介绍
锂离子电池的负极材料主要有碳素材料和非碳材料两大类,已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(MCMB)、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等,此外,人们也在积极研究开发非碳负极材料。1、碳素负极材料碳材料根据其结构特性可分成两类:易石墨化碳及难石墨化碳,也就是通
关于锂电池负极材料的性能介绍
负极材料的电导率一般都较高,则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂的化合物,如各种碳材料和金属氧化物。可逆地嵌入脱嵌锂离子的负极材料要求具有: 1)在锂离子的嵌入反应中自由能变化小; 2)锂离子在负极的固态结构中有高的扩散率; 3)高度可逆的嵌入反应; 4)有良好的电导率; 5)热力学上
锂电池碳材料负极的技术缺陷
采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择,其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求,研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端:1、过充电时易析出锂
锂电池非碳负极材料的介绍
对LixFe2O3、LixWO2、LixMoO2、LixNb2O5等过渡金属氧化物材料研究工作开展比较早,与LixC6嵌入化合物相比,这些材料的比容量较低,因而基本上未能得到实际应用。锡的氧化物(包括氧化亚锡、氧化锡及其混合物)具有一定的可逆储锂能力,储锂容量比石墨材料高得多,可达到500 mA
锂离子电池负极材料的相关介绍
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应:充电时锂离子插入,放电时锂离子脱插。充电时:xLi++ xe-+ 6C →LixC6放电时:LixC6→ xLi++ xe-+ 6C 大体分为以下几种: 第一种是碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,
主要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
锂电池负极集流体材料的介绍
负极集流体材料一般用铜箔(10μm~20μm厚)。 铜箔作为一种有色金属箔体材料,用于锂电池负极集流体,主要要求其以下三项技术指标:(1)厚度(8μm~12μm);(2)拉伸强度( >30kg/mm2);(3)延伸率( >5%) 锂电池用铜箔大致可分为两种:(1)压延铜箔(光面);(2)电解
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
锂离子电池碳负极材料的特点
1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应是可逆的,因此其循环寿命相对较长
概述一般制备负极材料的方法
1)在一定高温下加热软碳得到高度石墨化的碳;嵌锂石墨离子型化合物分子式为LiC6,其中的锂离子在石墨中嵌入和脱嵌过程动态变化,石墨结构与电化学性能的关系,不可逆电容量损失原因和提高方法等问题,都得到众多研究者的探讨。2)将具有特殊结构的交联树脂在高温下分解得到的硬碳,可逆电容量比石墨碳高,其结构
锂电池碳负极材料的相关介绍
碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能,并且碳材料价廉、无毒,目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入,已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,锂在其中的嵌入-脱嵌不
锂电池碳素负极材料的结构介绍
碳材料根据其结构特性可分成两类:易石墨化碳及难石墨化碳,也就是通常所说的软碳和硬碳材料。通常硬碳的晶粒较小,晶粒取向不规则,密度较小,表面多孔,晶面间距(d002)较大,一般在0.35~0.40nm,而软碳则为0.35nm左右。软碳主要有碳纤维、碳微球、石油焦等。软碳主要有碳纤维、碳微球、石油焦等。
锂电池的负极材料的分类介绍
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
锂电池负极材料石墨的应用
石墨可用于生产耐火材料、导电材料、耐磨材料、润滑剂、耐高温密封材料、耐腐蚀材料、隔热材料、吸附材料、摩擦材料和防辐射材料等,这些材料广泛应用于冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业和国防等。 耐火材料 在钢铁工业,石墨耐火材料用于电弧高炉和氧气转炉的耐火炉衬、钢水包耐火衬等; 石墨耐火材
关于锂离子电池负极材料分类介绍
作为锂离子电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟。现阶段负极材料研究的重要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。 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
锂离子电池的负极材料的特性
锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成,关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。一般来说,选择一种好的负极材料应遵循以下原则:比能量高;相对锂电极的电极电位低;充放电反应可逆性好;与电解
锂离子电池的负极材料有哪些?
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
锂离子电池负极材料的烧结设备
全自动气氛保护隧道式电阻炉用于石墨负极材料的烧成。工艺简述在99.99%的氮气氛保护下对石墨进行烧结。产品中含有沥青等挥发物,不含有洗油,洗油己由定作方先期处理。烧成周期:约22小时各温区划分、进气管路、烟囱位置详见工艺曲线图。
锂电池负极材料铜箔的产品特色
铜箔具有低表面氧气特性,可以附着与各种不同基材,如金属,绝缘材料等,拥有较宽的温度使用范围。主要应用于电磁屏蔽及抗静电,将导电铜箔置于衬底面,结合金属基材,具有优良的导通性,并提供电磁屏蔽的效果。可分为:自粘铜箔、双导铜箔、单导铜箔等 。电子级铜箔(纯度99.7%以上,厚度5um-105um)是
锂离子电池碳负极材料的特点
锂离子电池碳负极材料的特点如下:1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应
硅基负极固态电解质界面膜生长演化机制获揭示
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高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室开放课题开始申请
高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室依托于中国科学院上海硅酸盐研究所,主要从事高性能无机非金属材料的设计理论及结构与材料性能关系、材料合成的物理化学与制备科学、新材料探索等方面的基础与应用基础研究。为了营造实验室创新、求实、开放交流的学术氛围,设置了高性能陶瓷和超微结构国家重点
高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室召开会议
5月24日,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室第五届学术委员会第四次会议在中国科学院上海硅酸盐研究所召开。会议由中国工程院院士、实验室学术委员会主任江东亮主持。严东生院士、郭景坤院士、袁渭康院士、李龙土院士、薛群基院士、高濂教授、张荻教授、周延春研究员、殷庆瑞研究员和实验室主任施剑林研
孟国文应邀访问高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室
固体物理所孟国文研究员应邀访问高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室中科院固体物理所副所长孟国文研究员在高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室作学术报告 国家重大科学研究计划首席科学家、国家杰出青年科学基金获得者、中国科学院固体物理研究所副所长孟国文研究员应邀于10月8日访问中科
简述锂电池负极材料纳米材料在医疗上的应用
血液中红血球的大小为6 000~9 000 nm,而纳米粒子只有几个纳米大小,实际上比红血球小得多,因此它可以在血液中自由活动。如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位,便可以检查病变和进行治疗,其作用要比传统的打针、吃药的效果好。 碳材料的血液相溶性非常好,21世纪的人工心瓣都是在材
锂电池的新材料硅碳复合负极材料的介绍
数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后,对电池的续航提出了新的要求。当前锂电材料克容量较低,不能满足终端对电池日益增长的需求。 硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,其产业化后,将大大提升电池的容量。现在硅碳复
科学家研发普适高效低成本锂电
近日,中科院深圳先进技术研究院唐永炳及其团队研发出了一种具有普适性的新型高性能、低成本锂电技术。该研究成果具有巨大的产业化应用前景,一旦技术成熟,将有望改变现有锂离子电池产业格局。相关成果近日发表于《先进材料》,并申请一项国际发明ZL。 有别于现有传统锂离子电池结构,该新型电池构造为:直接采用