过程工程所在外场强化传质稳定锂负极界面研究取得进展

电动汽车、智能电网、航空航天等领域的快速发展对能源存储系统提出了更高要求。随着锂离子电池的广泛应用,锂金属负极因其较高的理论比容量和较低的电化学电位广受关注。然而在电化学沉积或剥离过程中,锂金属负极的体积变化、界面不稳定性以及锂枝晶生长等原因导致的电池使用寿命缩短及安全问题,制约了锂金属电池的大规模商业化应用。 近日,中国科学院过程工程研究所介科学研究部材料表界面研究小组针对固体电解质界面 (SEI) 膜在充放电过程中的不稳定性,提出了SEI膜扩散受限的破裂机制,并进一步通过在电极外部施加平行磁场增强锂离子在SEI膜局部区域的扩散速率,实现锂离子在放电过程中的均匀剥离,抑制SEI膜的破裂,进而提高锂电池的电化学性能和使用寿命,为二次电池扩散受限问题提供了新的解决思路。 相关研究成果以Diffusion Enhancement to Stabilize Solid Electrolyte Interphase为题,发表在A......阅读全文

中国科大首次开发出可充电锂金属氢气电池

近日,中国科学技术大学教授陈维课题组首次提出了氢气电极作为正极的电池化学新体系,为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径。研究成果发表于《德国应用化学》。氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一,凭借其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定性,可在与高活性电催化剂结合时成为一种极具吸引力的电

中国科大首次开发出可充电锂金属氢气电池

近日,中国科学技术大学教授陈维课题组首次提出了氢气电极作为正极的电池化学新体系,为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径。研究成果发表于《德国应用化学》。可充电锂金属-氢气电池结构和工作示意图。中国科大供图氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一,凭借其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定

过渡金属氧化物根据储锂机制的分类

过渡金属氧化物根据储锂机制的不同可以大致分为两类:第一类:是传统的嵌锂氧化物,在锂脱嵌的过程中,只是伴随材料结构和成分的变化,没有Li2O的可逆生成与分解,如LiO2、MoO2、Nb2O5等。此类材料一般具有良好的可逆脱嵌锂性能,但是比容量比较低、嵌锂电位高。第二种是储锂过程中发生转化反应。过渡金属

锂金属电池和锂离子电池的基本介绍

  严格意义上说,锂电池分为两种:锂金属电池和锂离子电池。这是根据锂存在的形态来定义的,锂金属电池是用金属锂做电极,而锂离子电池则是以离子形态存在于电极。  锂金属电池通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的,用完就废了,不能充电,因此也称一次电池。锂离子电池则是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中

商用碳布作为实用锂金属电池基底的研究

研究背景虽然锂离子电池已经研究了三十多年了,但其有限的能量密度从某种程度上来说还是不能满足当前电动汽车的续航里程焦虑。因此,开发安全、可靠、低成本、高能量密度的电池已成为当务之急。其中,金属锂阳极的理论容量高达3860.0 mAh/g,氧化还原电位低至?3.040 V(vs. 标准氢电极,SHE)而

研究发现隔膜修饰可提高锂/钠金属电池性能

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500271.shtm

锂金属电池的相关反应式的介绍

  锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。  放电反应:Li+MnO2=LiMnO2  锂离子电池:  锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。  充电正极上发生的反应为  LiCoO2==Li(

电化学重金属检测仪加盟粮食重金属检测大军

  粮食安全直接影响人类的生命安全与身体健康,随着我国经济水平的不断发展,人民生活水平有了极大的提升,与之同时提升的还有我们的食品安全意识,我们越来越关注我们所吃食物的安全性。粮食质量安全就是一个重点问题,如何确保粮食质量安全问题,科学的检验检测是非常重要的途径。尤其是重金属,它是粮食检测检测过程中

复合金属锂电极的概述

  简介  复合金属锂电极由10%体积比的碳纤维和金属锂材料组成。碳纤维网络具有良好的导电性,超高的机械强度和电化学稳定性,因此,作为金属锂的主体框架材料是绝佳选择。   性能  新研究的复合金属锂电极在碳酸盐电解液体系的循环过程中具有较小的尺寸变化、极高的比容量和良好的循环及倍率性能,其电压曲线也

锂电池电极裂化现象包括哪些?

  1、正、负极电极材料颗粒裂纹;  2、活性物质颗粒内部晶间破碎;  3、正极表层分层失效;  4、负极表面SEI破裂;  5、正极活性物质相分离;  6、锂金属等负极表面枝晶。  充放电过程中,电化学反应在电极表面发生,锂离子从表面脱出或嵌入,多次循环之后活性颗粒表面会出现了十分显著的相变,锂离

什么是锂电池“补锂”?

补锂就是预锂化技术。这是因为,采用硅负极后,首次库伦效率低的问题就比较突出。就是由于硅的膨胀比较大,这让硅表面的SEI膜(固体电解质界面膜)始终处于“破坏-重构”的动态过程中,最终导致SEI膜厚度持续增加,界面阻抗升高,活性物质消耗,致使容量衰减,首效降低。而这种首次充电时的大量锂损耗,是不可逆的。

电化学法检测金属硫蛋白的介绍

  此方法主要是利用巯基(-SH)在汞滴表面产生氧化还原出现的电位变化建立的,以测定巯基来计算MT的含量,是一种可以直接用于测定MT总量的方法,具有一定的特异性。其检测限可达ng/ml水平。  运用检测MT的电化学方法有:示差脉冲极谱法(DPP)、微分脉冲极谱法、示差脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)

阴和俊调研过程工程所

  3月11日下午,中科院副院长阴和俊调研了中科院过程工程研究所“一三五”战略规划的进展情况。   阴和俊首先考察了多尺度放大调控及重大应用、矿产资源的高效清洁利用技术、生物过程关键技术与装备、离子液体清洁过程与节能技术、高温复合材料与涂层技术等“一三五”代表性平台,听取了科研进展汇报,并就具体问

物理所解析金属钠和金属锂空气稳定性差异本质

  金属锂、金属钠等活性碱金属因具有较高比容量在高能量密度电池领域具有广阔的应用前景。实现金属锂/钠大规模可持续制造、运输和储存的关键在于其空气稳定性。然而,一个有趣且常见的现象是金属锂在干燥空气中稳定,而金属钠不稳定。对此现象的通常解释是钠比锂更容易失去电子,但是,具体的化学钝化机制尚不清楚。对该

金属所研究发现工程合金形变过程中第二相分解新机制

  早在上世纪三十年代,凝聚态物理学家就提出了晶体中有关位错的理论,并把位错与晶体在生长当中的某些特定现象以及材料的力学行为定性地联系起来。然而,对位错的直接观察和实验验证直到1956年当时新一代透射电子显微镜的出现才得以实现。  工程合金大都是由多组元合金相构成。弥散分布的析出相强

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

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

上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展

  锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究

锂离子电池商业化基本常识

    1.为什么电池会有电压?  电池的电压U(电池)是由正极的电极电势E(正极)和负极的电极电势E(负极)之差确定的,由公式所表示:  U(电池)  = E(正极)  -E(负极)  在电池体系中,标准锂电极普遍作为参考电极,正、负极材料的电极电势一般都是反应物和产物与参比锂电极之间反应而产生的

新型复合金属锂电极材料问世

  由美国斯坦福大学著名材料学家崔屹与美国前能源部部长、诺贝尔物理奖得主朱棣文组成的研究团队,最近在金属锂电极的实际应用研发方面取得重大突破。以博士生梁正为骨干的研究小组首次提出“亲锂性”这一概念,并利用表面“亲锂化”处理的碳质主体材料成功制备出一种复合金属锂电极,该电极可大大提高锂电池性能。  

试验机金属拉伸试验过程

  拉伸试验机是液压试验机在对材料力学性能测试中常见的试验方法之一。液压试验机在拉伸试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段各阶段真实的反应了材料抵抗歪了作用的全过程。   液压试验机在检测材料拉伸性能时所经过的及格阶段   1、应力及应变   2、拉伸时的物理现象   1)弹性变形阶段

激光诱导石墨烯用于高稳定性快速形核锂金属电池

  8月21日,中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心电化学团队在长效锂电金属池方向获得新进展。相关成果以《快速模板化制备激光诱导石墨烯用于高稳定性快速形核锂金属电池》(Facile Patterning of Laser-induced-Graphene with Tailored

新型聚合物电池实现3C快充千次稳定循环

  近日,西安交通大学教授徐友龙团队在聚合物固态锂电池研究领域取得新进展。该研究成果发表在《先进功能材料》上。采用新型电解质的4.5V钴酸锂电池在3C倍率下循环1000次后具有92.3%的容量保持率,展现了优异的快充性能和循环稳定性。  随着高能量密度储能技术的快速发展,锂金属电池因其超高理论比容量

上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展

  锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究

上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展

  锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究

电化学方式可改进聚合反应过程

  据美国物理学家组织网报道,美国科学家在近日出版的《科学》杂志上撰文指出,通过在原子转移自由基聚合(ATRP)过程中向其施加电力,可以更精准地控制整个过程,这种更环保的电化学方法有望生产出具有专门用途的更复杂材料。   ATRP技术由卡内基—梅隆大学化学家克里斯托弗·马提亚斯兹维斯基于1995年发

我国学者在锂金属电池领域取得新进展

图(a)充电过程中不同电解液调控策略下正负极界面的演化示意图;(b)Li||NCM811软包电池在微乳电解液中的循环性能  在国家自然科学基金项目(批准号:92372207)等支持下,浙江大学陆俊教授团队与合作者在锂金属电池领域取得进展。团队提出了基于液-液界面张力(γL–L)的界面调控新机制,攻克

高能锂金属电池人工SEI领域取得重要研究进展

华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队成员、副研究员臧应与华中科技大学教授黄云辉团队成员、副研究员裴非在国家自然科学基金等项目的资助下,在高能锂金属电池人工SEI领域取得重要研究进展。相关成果近日发表于《国家科学评论(英文版)》(National Science Review)。论文第一作者臧应表示,便

锂金属电池与锂离子电池的区别的介绍

  从电化学原理区分:只要是使用锂金属单质作为电极的电池就是锂金属电池。锂金属电池主要以电子传递产生电流,是一种一次性电池,无法完成二次充电功能,且易于爆炸,所以不在应用范围内。  如果是利用Li+离子当做电池正负极间离子迁移载体的电池就是锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,而是以锂掺杂金属的氧

德车锂金属聚合物电池开发新进展

  德车用锂金属聚合物电池开发获实质进展        10月26日,一辆由奥迪A2改装的电动汽车在中途没有充电的情况下从慕尼黑驶到柏林,605公里的行驶距离给期待电动车的人们带来了极大惊喜。德国联邦经济部长布吕德勒赞扬这是一次打破世界纪录的事件,是电动汽车的“突破