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

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700-100

石墨烯直接储锂的性能优点

1) 高比容量:锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌,比容量可达700~2000 mAh/g;2) 高充放电速率:多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距,更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明,石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右,但由于其表面大量的含氧基团充放电过程中

关于层状锰酸锂的基本介绍

  层状结构的 LiMnO2理论容量为286mAh·g-1,在充放电循环时容易向其它非层状物质转变,造成容量的损失。Li Mn2O4 材料的理论容量为 148mAh·g-1,属于立方晶系,Li+脱嵌时晶体体积改变极小,锰酸锂电池容量虽然略低但安全性能较高。不过当然还不是新能源方向的首选。

我所开发出高性能多电子反应储锂材料

  近日,我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(508组)吴忠帅研究员团队在多电子反应电极材料方面取得新进展,通过构建二维异质结构,克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制,实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。   电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电

高性能锂离子电池复合材料研制成功

  近日,河南工业大学教授曹晓雨团队首次制备出一种新型复合正极材料,能够提高可充锂电池正极材料钒酸锂的电化学性质。相关研究在线发表于美国化学会的《应用材料和界面》杂志。锂离子电池因其高能量密度被认为是最具有前景的储能方式之一,已经在电动汽车领域展开了商业化应用,继续提高锂离子电池的能量密度依然是研究

物理所研究长寿命储能型锂离子电池材料储锂机制获得进展

  锂离子电池已经广泛应用到社会生活的各个方面,给人们的生活带来便利。但锂离子电池中还存在一些基础科学问题不是很清楚,其中,进一步揭示储锂材料的储锂机理对改善锂离子电池性能和探索新材料有着至关重要的作用。   中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)清洁能源实验室胡勇胜研究员等通过氮掺杂的

锂离子电池碳负极的不同问题介绍

  (1)克容量不足,难以满足动力电池的实际需求;  (2)纯度较低,副反应较多;  (3)层状结构稳定性较差,经过长时间充放电循环后易坍塌,导致比容量严重下降以及储能寿命大幅度缩短;  (4)倍率性能较差,不能进行大电流充放电,否则会损害电池;  (5)充放电平台过低。   目前人们对电池能量密度

新型钠电池正极材料实现十万次超长循环寿命

近年来,钠离子电池凭借其原材料资源储备丰富、提取成本较低、自主可控等优势,正加速从实验室迈向产业化,有望与锂离子电池在储能领域形成互补,展现出了巨大的发展潜力和广阔的应用前景。近日,中国科学院院士、南方科技大学机械与能源工程系讲席教授赵天寿,副研究员韩美胜,副教授曾林团队提出了一种集成聚阴离子和层状

锂离子电池电极材料磷酸亚铁锂的性能简介

  1、高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量已超过150 mAh/g(0.2C, 25°C);  2、安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;而且不含任何对人体有害的重金属元素。  3、寿命长。在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上,这是原因磷酸铁锂晶格稳定性好,锂

锂离子电池电极材料磷酸铁锂的性能介绍

  1、高能量密度  其理论比容量为170 mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C,25°C)。  2、安全性  是最安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素;  3、寿命长  在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上。(原因:磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离

三元锂离子电池的技术优点

Co3+:减少阳离子混合占位,稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率,提高循环和效率性能。Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的体积能量密度),而由于Li和Ni相似的半径,过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排,锂层中镍离子浓度越大,锂在层状结构中的脱嵌越难,导致电化学性能变差。Mn4

研究人员研发出黏土矿物高值利用新方法

  中国科学院广州地球化学研究所副研究员陈情泽和研究员朱润良等在探明黏土矿物微观结构及反应特性的基础上,提出利用黏土矿物制备高性能硅纳米材料的新技术,并取得系列进展。近日,相关成果发表于Applied Surface Science和Chemical Communications。  黏土矿物是一类

三元锂离子电池的技术优缺点

三元锂离子电池在容量和安全性方面相对平衡,并且是具有优异的整体性能的电池。这三种金属元素的重要功能,优缺点如下:Co3+:减少阳离子的混合占用,稳定材料的层状结构,降低电阻值,提高电导率并提高循环性能和速度。Ni2+:可以新增材料的容量(新增材料体积的能量密度)。由于Li和Ni的半径相似,过多的Ni

满足锂离子电池性能要求的正极材料介绍

  当前,满足锂离子电池主流市场对电池性能要求的正极材料主要有层状钴酸锂LiCoO2材料(LCO)、尖晶石锰酸锂LiMn2O4材料(LMO)、橄榄石磷酸铁锂LiFePO4材料(LFP)、橄榄石磷酸锰铁锂LiMn0.8Fe0.2PO4材料(LMFP)、层状三元材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2

概述产业对锂离子电池的性能要求

  要理解正极材料的技术指标,需要首先从电池的技术指标说起。锂离子电池产业初期,主要服务于移动电子产品的发展,例如笔记本电脑、平板电脑、移动智能终端(手机)等。近年来,新能源产业和电动车产业迅速崛起,对锂离子电池的需求急速增长,刺激锂电产业加快了发展速度。因此,锂离子电池需满足诸多技术性能指标,才能

电池储电站,不能没有“锂”

  虽然锂电池储电站的成本比铅酸电池高出一倍,但这并不是抛弃锂电池的理由。不同应用场合对储能功率和容量要求不同,各种储能技术都有其适宜的应用领域。 7月18日,我国首个10万千瓦级电池储能电站在江苏镇江正式并网投入运营,开启了我国大型电池储能电站商业化运行的新阶段。 而据美国麻省理

电池储电站,不能没有“锂”

  7月18日,我国首个10万千瓦级电池储能电站在江苏镇江正式并网投入运营,开启了我国大型电池储能电站商业化运行的新阶段。  而据美国麻省理工学院《技术评论》杂志最新的报道,尽管锂离子电池的成本在过去十年里急剧下降,但仍然太高,不足以覆盖更长的使用时间,使可再生能源成为电网的主要能源。  “虽然锂电

负极活性物质对锂离子电池循环性能的影响

  负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱出有决定性的影响,使用容易脱嵌的活性材料,充放循环时,活性材料的结构变化小,而且这种微小变化是可逆的,因此有利于延长充放循环寿命。  锂离子电池负极中碳的结晶度微观结构和质地会影响负极的Li+扩散系数,而锂离子嵌入、脱嵌过程的扩散动力学决定着锂离子电池

碱式盐的定义

碱式盐的定义是电离时生成的阴离子除酸根离子外还有氢氧根离子,阳离子为金属离子(或NH4+)的盐。

科研人员成功开发出高性能多电子反应储锂材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队在多电子反应电极材料方面取得新进展。通过构建二维异质结构,团队克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制,实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。相关成果发表在《能源与环境科学》上。 电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电子

锂硫电池获突破:为高性能储能器件提供新思路

中新网西宁12月12日电 (记者 孙睿)记者12日从青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院(以下简称:高科院)获悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新团队”在锂硫电池研究方面取得进展。 据悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新”团队成立以来,聚焦绿色发展及应用技术,产出了一批有价值的

钠离子电池及其应用现状和趋势

 1、钠离子电池产生的背景(1)锂钠同族,物化性质类似(2)锂资源稀缺,钠资源丰富锂资源的全球储量有限,锂元素在地壳中的含量仅为 0.0065%。随着新能源汽车的发 展对电池的需求大幅上升,资源端的瓶颈逐渐显现,成本较高限制了锂离子电池的大规模应用。钠资源储量非常丰富,地壳丰度为 2.64%,是锂资

常见的锂离子电池正极材料有哪些?

锂离子电池正极材料是含锂的过渡金属氧化物、磷化物如LiCoO2、LiFePO4等,导电聚合物如聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、活性聚硫化合物等。嵌锂化合物正极材料是锂离子电池的重要组成部分。正极材料在锂离子电池中占有较大比例(正负极材料的质量比例为3:1~4:1),因此正极材料的性能将很大程度地影响电

锂离子电池的正极材料介绍

锂离子电池正极材料是含锂的过渡金属氧化物、磷化物如LiCoO2、LiFePO4等,导电聚合物如聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、活性聚硫化合物等。嵌锂化合物正极材料是锂离子电池的重要组成部分。正极材料在锂离子电池中占有较大比例(正负极材料的质量比例为3:1~4:1),因此正极材料的性能将很大程度地影响电

物理所基于无烟煤软碳负极材料开发低成本钠离子电池

  环境污染问题日益突出,风能、太阳能等清洁能源的利用越来越受到人们的关注,但是这些能源是间隙性的,限制了其发展和广泛应用,大规模储能技术是解决可再生能源高效利用瓶颈的关键技术。锂离子电池是一种非常重要的储能技术,广泛应用于便携电子设备和新能源汽车上,随着电动汽车、智能电网时代的到来,锂离子电池大规

锂离子电池正极材料的特征介绍

  1、钴酸锂  钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势,所以最先实现商品化。同时由于钴酸锂具有工作电压高、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好等优点,在要小型充电电池的领域中具有重要应用。  钴酸锂离子电池正极材料的缺点是价格昂贵,实际比容量仅为其理论容量的274mAh

广州地化所提出黏土矿物高值利用新方法

  黏土矿物是一类具有典型层状结构的含水铝硅酸盐矿物,因特殊的晶体化学特征(SiO2含量可达60%)及独特的天然纳米层状结构,广泛应用于工农业生产各个方面,是重要的非金属矿产资源。我国黏土矿物资源储量丰富、廉价易得,有明显的资源优势,但目前我国黏土矿物资源利用水平却较低,产品附加值不高,急需实现黏土

层状结构二硫化锡锂化反应的原位电镜观察

锂离子电池广泛应用于从个人电子产品到电动汽车等诸多储能领域。锂离子电池电极材料中最重要的一类是层状氧化物材料。在这种材料中,锂离子和金属离子嵌于氧化物结构中,锂离子在一定驱动力下可以嵌入和脱出结构。但实际情况下,锂离子的可循环脱出/嵌入量不超过特定阈值(对于LiCoO2,大约50%的Li能抽出)。与

锂电池材料镍钴铝酸锂的介绍

  镍钴铝酸锂是具有六方层状结构(α-NaFeO2型层状结构)的锂金属氧化物,属于R-3M空间点群。其电化学性能与钴酸锂和镍钴锰酸锂类似。成品镍钴锰酸锂为一次单晶的二次团聚体。是理想的绿色环保动力锂离子电池材料。是国家重点推广新能源材料。

正极材料在锂离子电池中占比的差异

正极材料在锂离子电池中占有较大比例(正负极材料的质量比例为3:1~4:1),因此正极材料的性能将很大程度地影响电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。1、LiCoO2正极材料LiCoO2具有三种物相,即a-NaFeO2型层状结构的LiCoO2、尖晶石结构的LT-LiCoO2和岩盐相LiCoO2。层