宁波材料所在高比能锂金属负极保护方面取得系列进展
锂金属作为锂二次电池的“圣杯”负极材料,具有3860毫安时/克的高比容量以及最低的氧化还原电位,既可以被应用于锂空气、锂硫等高能量密度体系中,也可以与锂离子正极材料配对实现二次电池能量密度的大幅度提升。然而,受制于锂金属沉积过程中的不规则枝晶生长以及锂金属与电解液的不可逆反应,锂金属负极在循环过程中会形成极度不稳定的电极/电解液界面,快速损耗电池容量和增加电池内阻,导致锂金属负极在电池中的实际应用依然受到诸多挑战。 针对锂金属界面不稳定的顽疾,中国科学院波材料技术与工程研究所新型储能材料与器件团队进行了一系列的界面多孔结构设计,通过空间限域方式抑制锂金属电极不规则的表面体积膨胀,减轻沉积锂金属对其界面钝化层的机械压力,从而改善了锂金属界面SEI膜易破损的问题,并实现了锂金属负极库伦效率及循环寿命的显著提升(图1)。在第一代模型中,科研人员通过使用氧化铝孔隙层结合FEC成膜添加剂的复合方法,将沉积锂金属抑制在氧化铝孔隙中的同......阅读全文
宁波材料所在高比能锂金属负极保护方面取得系列进展
锂金属作为锂二次电池的“圣杯”负极材料,具有3860毫安时/克的高比容量以及最低的氧化还原电位,既可以被应用于锂空气、锂硫等高能量密度体系中,也可以与锂离子正极材料配对实现二次电池能量密度的大幅度提升。然而,受制于锂金属沉积过程中的不规则枝晶生长以及锂金属与电解液的不可逆反应,锂金属负极在循环过
研究揭示高比能锂/钠金属电池正极材料研究新进展
以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更
我所研制出3D打印高比能锂金属电池
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、郑双好副研究员团队,设计了三维多孔导电亲锂的Ti3C2Tx MXene骨架用于高容量、无枝晶金属锂负极,匹配三维多孔导电、超高载量磷酸铁锂正极,研制出高能量密度、长寿命锂金属电池。 锂金属电池因金属锂负极具有
研究提出高比能锂金属电池增强催化和电解液新思路
近日,西安交大材料学院宋江选教授团队在高比能二次电池关键材料研究中,针对锂金属电池界面稳定性差、锂枝晶生长严重以及体相离子传输缓慢等问题,分别提出了电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化界面的新策略和无氟类胶束电解液设计的新思路,相关研究成果分别以《通过电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化
研究提出高比能锂金属电池增强催化和电解液新思路
近日,西安交大材料学院宋江选教授团队在高比能二次电池关键材料研究中,针对锂金属电池界面稳定性差、锂枝晶生长严重以及体相离子传输缓慢等问题,分别提出了电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化界面的新策略和无氟类胶束电解液设计的新思路,相关研究成果分别以《通过电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化作用
科学家在高比能锂/钠金属电池正极材料研究中取得进展
以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更
中国科大实现实用化高比能锂金属电池的超快充电
中国科学技术大学任晓迪教授团队在实用化高比能锂金属电池的超快充电领域取得重要突破。研究团队创制了一种新型电解液溶剂1-甲氧基-3-(3-甲氧基丙氧基)丙烷(MTP),显著加速了锂金属电极界面的电荷转移过程并抑制了严苛条件下锂枝晶的生成,在国际上首次实现工业级锂金属软包电池(400 Wh kg-1)的
化学所等在新型高比能锂硫电池研究方面取得突破
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院等支持下,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员,在解决高比能锂-硫电池中多硫离子的溶出问题,提高锂-硫电池循环寿命方面取得重要突破。研究结果发表在近期J. Am. Chem. Soc.(2012, 134, 18510−
冷冻电镜表征金属锂负极材料,能看到什么?
作为二次电池最理想的负极材料,金属锂早已在锂电池的发展初期得到使用。近几年来,由于具有高能量密度的锂硫和锂氧气电池体系需要金属锂作为负极,金属锂负极材料备受关注。 然而,锂枝晶的生长和较低的库伦效率限制了金属锂作为负极材料的实际应用。目前各研究小组主要专注于以下几个方面来改善金属锂的性能,比如电解液
“房屋架构”复合金属锂负极构筑长循环金属锂电池
金属锂由于其极高的理论比容量和最负的还原电位而成为下一代高比能量电池的理想负极材料。然而,金属锂负极的实用化道路却十分坎坷。一方面,金属锂面临着其自身特性所带来的内忧:锂离子的沉积与溶出会造成负极体积的巨大变化;更糟糕的是沉积过程锂枝晶的形成可能会刺破隔膜,造成巨大的安全隐患。另一方面,金属锂负
金属锂复合负极材料可提升锂电池能量密度
金属锂可直接作为负极材料,但存在安全隐患,长期循环使用时,会出现体积膨胀、锂枝晶生长等问题,体积膨胀会导致电极结构坍塌,锂枝晶生长会刺穿电池隔膜,造成电池短路。在锂电池中,负极起到氧化作用,是电路中电子流出的一极,负极材料是构成负极的材料,其性能直接影响锂电池的能量密度。可用于负极的材料种类较多,大
高能量密度无负极锂金属电池研究取得进展
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210324_4782106.shtml 目前,基于锂离子插层化学的传统锂离子电池已无法满足各种新兴领域对锂电池能量密度的需求,因此,以高能量密度著称的锂金属电池引起研究人员的广泛关注。在锂金属电池中,无负极锂金属电池
“锂”想的负极材料
充电太慢,续航不够,虚电焦虑,是每一个想拥有纯电动汽车的人都绕不过的坎。如果有一天新能源汽车拥有快速充电、续航给力两大超能力,新能源汽车乃至庞大的储能市场将会迎来另一个春天。锂电池是动力电池界的绝对主角,它拥有正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个组成部分。负极材料是有可能实现锂电快速充电
“锂”想的负极材料
充电太慢,续航不够,虚电焦虑,是每一个想拥有纯电动汽车的人都绕不过的坎。如果有一天新能源汽车拥有快速充电、续航给力两大超能力,新能源汽车乃至庞大的储能市场将会迎来另一个春天。锂电池是动力电池界的绝对主角,它拥有正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个组成部分。负极材料是有可能实现锂电快速充电和增强续航两
高镁锂比卤水锂分离技术-实现盐湖资源高效绿色利用
发展锂资源高效绿色分离提取新技术是卤水类型锂资源的重点研究领域。近日,记者从青海省科技厅获悉,来自中国科学院青海盐湖研究所等单位的科研团队围绕锂资源绿色高效高值化利用,针对制约锂资源高质量发展的科学难题、共性关键技术以及制约产业升级的瓶颈问题,经过十几年系统性研究,取得一系列重要理论突破与技术创
青岛能源所高比能硫化物全固态锂硫电池研究获进展
全固态电池因具有安全性高、稳定性好、能量密度高等优点,开创性的解决了传统有机电解液电池中存在的寿命短、易燃、易爆等问题,成为一项突破技术。单质硫作为锂硫电池的正极材料,其理论比容量达到1675 mAh/g,高于商业上广泛应用的钴酸锂和三元正极材料。因此,将固态电解质引入到锂硫电池体系中构建全固态锂硫
师法自然!科学家设计出全新锂金属电池负极结构
随着电动汽车、手机、电脑在人们生活中扮演着越来越重要的角色,不用怀疑,锂电池就在我们身边。目前已经商业化锂电池的正极一般为含金属锂的材料,负极则大多是石墨。 想要进一步提升锂电池性能,金属锂成为新一代储能电池负极材料的明日之星。国家纳米科学中心研究员李祥龙带领科研团队师法自然,从“叶脉”结构和功
调控溶剂化和固体电解质层稳定锂金属负极
近日,中科院大连化学物理研究所研究员陈剑团队在金属锂电池电解质研究方面取得新进展,采用锂离子溶剂化调控和固体电解质层形成的双策略,实现金属锂负极的高库伦效率。相关研究发表于《储能材料》。金属锂因其最负的电化学势和高的理论比容量而成为研究的热点。但是,由于锂枝晶生长所造成的安全问题长久以来制约着可充电
清华大学张强课题组锂金属负极研究系列进展!
随着电动汽车、便携式电子器件、智能手机、电动工具等的快速发展与广泛应用,发展高能量密度的二次电池成为了当前社会的热点需求之一。锂金属负极由于拥有高理论比容量(3860 mAh g-1)和低电极电位(相对标准氢电极-3.040 V)方面的优势,是下一代高比能电池负极材料的理想选择之一。但是,锂金属
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
北理工在《德国应用化学》发表金属锂负极研究论文
近日,北京理工大学前沿交叉科学研究院黄佳琦特别研究员课题组在金属锂负极保护方面研究取得新进展,相关研究成果以《Solvation Chemistry of Lithium Nitrate in Carbonate Electrolyte for High‐Voltage Lithium Me
Cuberg下一代锂金属电池展示了更长的循环寿命与高比能量
电池公司Cuberg宣布移动电源解决方案公司(Mobile Power Solutions)对其锂金属软包电池的独立测试结果。据Cuberg公司介绍:“通过电池技术的持续发展,Cuberg电池的循环寿命提高了近一倍,同时能源和功率也得到了改善。”该公司表示:“Cuberg的第一代电池技术在2020年
我国科学家成功研制石墨烯多孔气凝胶新材料
近日,中科院大连化物所研究员吴忠帅团队研发出一种三维高导电、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料,并成功应用于高锂载量、高容量、无枝晶金属锂负极,获得了高比能、长寿命锂金属电池。相关研究成果发表在《美国化学会—纳米》上。 金属锂具有超高质量理论比容量(3860 毫安时/ 每克)和最低的
高镁锂比盐湖卤水中溶剂萃取法提锂技术稳健发展
解决溶剂萃取法提锂的溶剂损失问题将大幅提高提锂效率。 现代社会的所有电子设备几乎都需要电池提供能源,而锂电池是其中非常重要的一种。从手机电池、电脑电池到汽车电池,锂电池几乎可以说在我们的生活中无处不在。也许我们应该考虑一个问题,锂电池中的锂从哪里来? 锂资源分布与获取 在我国,锂资源主要有
高比能电解质的性能介绍
高比能电解质:追求高比能是目前锂离子电池的最大研究方向,特别是当移动设备在人们的生活中占有越来越大的比例时,电池寿命已成为电池最关键的性能。
高比能量锂硫电池自主研制成功
日前,由中国科学院大连化学物理研究所开发的具有自主知识产权的“高比能量、大容量锂硫二次电池及电池组”在北京通过了由中国轻工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定意见为:项目技术总体达到国际先进水平,其中能量密度达到国际领先水平。 比能量是单位重量或单位体积电池所能放出的能量,是电池的重要性能指标。锂
宁波材料所-锂电池金属锂负极真实可逆性定量分析
以金属锂为负极的锂金属二次电池具备超越600Wh/kg能量密度的潜力,是突破传统锂离子电池能量密度极限的下一代高比能电池技术发展方向和研究热点。然而,金属锂负极电化学可逆性差成为制约锂金属电池循环寿命提升的瓶颈。准确分析金属锂负极的可逆性是剖析其性能衰减机制,进而发展长寿命锂金属电池的关键基础科
锂电池金属锂负极真实可逆性定量分析研究中获进展
以金属锂为负极的锂金属二次电池具备超越600Wh/kg能量密度的潜力,是突破传统锂离子电池能量密度极限的下一代高比能电池技术发展方向和研究热点。然而,金属锂负极电化学可逆性差成为制约锂金属电池循环寿命提升的瓶颈。准确分析金属锂负极的可逆性是剖析其性能衰减机制,进而发展长寿命锂金属电池的关键基础科
锂电池金属锂负极真实可逆性定量分析研究获进展
以金属锂为负极的锂金属二次电池具备超越600Wh/kg能量密度的潜力,是突破传统锂离子电池能量密度极限的下一代高比能电池技术发展方向和研究热点。然而,金属锂负极电化学可逆性差成为制约锂金属电池循环寿命提升的瓶颈。准确分析金属锂负极的可逆性是剖析其性能衰减机制,进而发展长寿命锂金属电池的关键基础科
大连化物所团队提出二维异质结构保护锂金属负极新策略
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组吴忠帅团队与低碳催化与工程研究部刘中民、叶茂团队合作,提出了一种二维介孔异质结构双功能锂离子再分配新策略,获得高稳定、高容量且无枝晶的金属锂负极。 全球化石能源危机的不断加剧引起了科研人员对清洁能源的日益关注和广泛研究,其中开发高能量密