NatureMater:醌类有机材料大幅提高水系电池寿命

电动车和电网储能等大规模电池应用是世界关注的焦点,同时电池技术的安全性和可持续发展也对行业提出了重大挑战。时有报道的多例智能手机和电动汽车电池着火事件,突显了当下锂离子电池使用可燃性非水电解液背后存在的安全隐患。而水系电池以不可燃的水溶液作为电解液,与锂离子等非水电池相比,具有明显的安全、廉价、环境友好等特点;再加上水系电池经过数十年来的使用所确立的系统可靠性,非常适用于大规模的储能领域。然而,现有的水系电池普遍存在循环寿命短的问题,使其未能在上述领域发挥应有的作用。 对各种水系电池来说,制约其寿命的短板几乎都在组成部件中的负极材料。目前用于水系电池的负极材料或多或少地存在着结构和化学稳定性的问题。这在三大类水系电池里,具体表现如下: (1)酸性电池:以铅酸电池为代表。经过超过150年的发展,金属铅仍然是目前唯一能用于酸性电池的负极材料。但是,金属铅除了有毒之外,还会在深度充放电的过程中发生“硫酸盐化”而形成电荷无法穿透......阅读全文

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

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;

锂电池负极材料铜箔的简介

  铜箔是一种阴质性电解材料,沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔, 它作为PCB的导电体。它容易粘合于绝缘层,接受印刷保护层,腐蚀后形成电路图样。  铜箔由铜加一定比例的其它金属打制而成,铜箔一般有90箔和88箔两种,即为含铜量为90%和88%,尺寸为16*16cm 铜箔,是用途最广泛的装

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

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

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

宁波材料所水系离子电池研究取得进展

  近年来,可再生能源在世界范围内得到迅速发展,而大规模储能技术是解决可再生能源并网发电的关键核心技术。传统的以有机溶剂为电解液的锂离子电池尽管在能量密度上具有优势,但也存在安全性较低和成本较高的问题。与之相比,水系离子电池具有价格廉价、无环境污染且安全性高等优点,在电网级别的大规模储能体系中具有潜

锂离子电池负极材料研究获进展

  大连理工大学教授陆安慧课题组最近创新性地提出,采用无溶剂法以纳米二元金属氧化物(ZnSnO3)为前驱体,原位生长金属有机骨架ZIF-8制备Sn@C复合材料。根据软硬酸碱理论,2-甲基咪唑作为交界碱优先与交界酸Zn2+结合生成ZIF-8,后续的热解过程使ZIF-8转变为含氮的导电炭网络,

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,

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

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

锂离子电池的负极材料有哪些?

  现在以碳素材料为主,具体来说综合成本和性能种种考虑,主要用的是人造石墨。为什么用石墨?研究发现,锂电池的负极材料需要一些特定的性能,那就是能够耐高温,耐腐蚀,具有良好的导电性、导热性和稳定的化学性能。而石墨导电性好,结晶程度高,具有良好的层状结构,十分适合锂离子的反复嵌入-脱嵌,加上价格相对便宜

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