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

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

新型固态锂金属有机电池研发取得新进展

  由于具有较好的安全性和高理论容量,以固态电解质来代替液态电解液的固态锂金属电池研发备受关注,因而固态电解质的开发也显得尤为重要。记者17日从云南大学材料与能源学院获悉,该院郭洪教授团队近期在新型固态锂金属有机电池研发上取得了最新进展,国际期刊《碳能源》发表了相关研究成果。  以往的研究、生产主要

​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

锂金属电池和锂离子电池的工作原理介绍

  1、锂金属电池:  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  2、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 

大连化物所:锂金属电池液固界面原生结构与演化

  近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室纳米与界面催化研究中心表面科学与界面催化研究组(521组)傅强研究员、张国辉副研究员等,发展了一种基于冷冻X射线光电子能谱(Cryo-XPS)耦合气体团簇离子束(GCIB)深度剖析的表界面分析新方法,揭示了锂金属电池中液-固界面处原生固

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

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

研究人员提出全固态电池锂枝晶调控新策略

近日,北京大学深圳研究生院新材料学院教授邹如强与副研究员高磊团队联合南方科技大学等单位,在《科学进展》发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略,通过对固态电解质层进行结构设计,成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。全固态锂金属电池因其优异的安全性能和更高的理

研究人员提出全固态电池锂枝晶调控新策略

  近日,北京大学深圳研究生院新材料学院教授邹如强与副研究员高磊团队联合南方科技大学等单位,在《科学进展》发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略,通过对固态电解质层进行结构设计,成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。  全固态锂金属电池因其优异的安全性能和

研究前沿:电化学活性多功能隔膜涂层提升锂硫电池性能

  与现有锂离子电池体系相比,锂硫电池具有更高的理论能量密度、更低的成本和环境友好等优势,是下一代高比能电池体系的理想候选之一。硫(S8)是典型的阴离子变价的转换反应正极材料,优点是理论容量高,但缺点在于电化学反应的中间态产物多硫化锂极易溶于醚类电解液,穿梭到金属锂负极发生不可逆反应,被称为“穿梭效

新复合氢化物锂超离子导体问世

  据物理学家组织网25日报道,日本东北大学和高能加速器研究组织的科学家,开发出一种新的复合氢化物锂超离子导体。研究人员表示,通过设计氢簇(复合阴离子)结构实现的这一新材料,对锂金属显示出了极高的稳定性,使锂金属有望成为全固态电池的最终阳极材料,催生出迄今能量密度最高的全固态电池。  阳极为锂金属的

物理所高能量密度锂离子电池正极材料基础研究获进展

  高容量正极材料是当前第三代高能量密度锂离子电池研究的热点。其中由岩盐结构Li2MnO3以及六方层状LiMO2结构单元形成的富锂相纳米复合结构正极材料受到了广泛的关注。该类材料可逆储锂容量是第一代锂离子电池正极材料LiCoO2的两倍,达到250-300 mAh/g。目前普遍认为,富锂相正极材料如此

有机电化学离子提取研究获进展

低锂品位卤水具有高钠、高钾、高镁等特点,导致传统吸附材料在提锂应用中存在容量低、选择性差、速率慢等问题。中国科学院青海盐湖研究所研究团队创新性地提出电活性有机分子离子吸附材料在盐湖卤水资源提取中的应用,基于有机分子活性官能团多、空间和电子结构可调控的特性,实现离子的选择性传输与配位,达到锂离子的高容

宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展

目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放电比

陈亮:“一举两用”的电池

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所设计出一种新型的水系锂钠混合离子电池,给钠离子电池家族增添了一支新军。该研究成果在线发表于英国《科学报告》。   与传统锂离子电池“摇椅式”的工作原理不同,该类电池在充放电过程中,锂离子和钠离子分别仅在电池的一极与电解液之间移动。得益于这种独特的工作原理

宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展

  目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放

研究人员在新型氟基固态电解质研究方面取得进展

  二次电池是现代和未来大规模智能电网、电动汽车和军用电源不可或缺的储能元件,当前的锂离子电池面临着能量密度无法满足电化学储能需求,以及有机电解液可燃和泄露致使存在安全隐患等诸多问题。锂金属电池具有更高的能量密度,但面临着锂负极枝晶生长等问题。固态锂金属电池由于能量密度和安全性的双重潜在优势,是下一

中国团队Nature新成果,突破电池极限!

  据复旦大学官微消息,复旦大学高分子科学系彭慧胜/高悦团队通过AI和有机电化学的结合成功设计了一种锂载体分子,让废旧电池“打一针”就可无损修复,将锂电池寿命提升1-2个数量级,为电池产业变革提供关键技术支撑。成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》(External Li supply

关于金属硫蛋白的电化学法检测介绍

  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)

原位中子研究揭示超高镍正极反位缺陷动态演化

松山湖材料实验室中子科学-量子和能源材料团队利用原位工况中子衍射技术定量分析了LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2(NCM90)材料中Li-Ni(锂-镍)反位缺陷的动态演化过程,及其与阴离子氧化还原反应之间的耦合关系。相关成果近日发表于《德国应用化学》,同时被期刊编辑部选为VIP论文。汽车工业

氢化铝锂制备过程中的注意事项

氢化锂铝粉末很细,戴口罩!使用过的称量纸和钢勺注意处理!反应结束加溶剂后用甲醇破坏过量的四氢铝锂后用稀盐酸洗涤,但是乳化,很多絮状固体用硅藻土都很难滤去,后用稀碳酸氢钠洗涤也是乳化。1.比较好的方法是低温下用水淬灭生成胶体状颗粒,过滤,然后再用溶剂洗涤几次,合并有机相,洗涤,干燥,浓缩即可。2.低温

德国科学家研发钠空气电池取得进展

  德国吉森大学、卡尔斯鲁尔研究中心以及巴斯夫公司的科研人员合作,用金属钠取代目前最常用的金属锂作为电极材料,设计了一种新的电能储存与释放方案-“钠-空气电池”,并研制出的电池样品。   “钠-空气电池”在电压约2.2伏的放电过程中,碱金属钠在碳材料的阴极上与空气中的氧元素结合成稳定的过氧化物,在

原子吸收分析工程过程是怎样的

原子吸收光谱分析中,干扰效应按其性质和产生的原因,可以分为四类:  1、物理干扰  物理干扰是指试样在转移、蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理特性(如粘度、表面张力、密度等)的变化而引起的原子吸收强度下降的效应。物理干扰是非选择性干扰,对试样各元素的影响基本是相似的。配制与被测试样相似组成的标准样

原子吸收分析工程过程是怎样的

原子吸收光谱分析中,干扰效应按其性质和产生的原因,可以分为四类:  1、物理干扰  物理干扰是指试样在转移、蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理特性(如粘度、表面张力、密度等)的变化而引起的原子吸收强度下降的效应。物理干扰是非选择性干扰,对试样各元素的影响基本是相似的。配制与被测试样相似组成的标准样

全固态锂电池薄膜负极的相关介绍

  薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物,氮化物和氧化物。  金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。其理论比容量高达3600mAh/g,金属锂非常活泼,其熔点只有 180 ℃,非常容易与水和氧发生反应,电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。  锂合金材料不但具有较

全固态锂电池的薄膜负极的介绍

  薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物,氮化物和氧化物。  金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。其理论比容量高达3600mAh/g,金属锂非常活泼,其熔点只有 180 ℃,非常容易与水和氧发生反应,电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。  锂合金材料不但具有较

青岛能源所在大规模制备无锂正极材料中取得进展

  传统锂离子充电电池一般采用的是有机电解液,在有过度充电、内部短路等异常情况时可能导致电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险。例如被称为“梦想航机”的波音787 在2013年接连发生电池故障,最后由于电池缺陷被迫全球停飞;近来三星公司因电池“爆炸门”事件,目前已在全球召回430万台手机,造成了重大经济损

氟/硫基正极异质界面催化转换反应研究获系列进展

  传统的嵌入型锂电池正极材料,如橄榄石(LiMPO4)、层状(LiMO2)及尖晶石(LiM2O4)等,虽然具有优良的电化学可逆性,但是其少量电子转移(0.5-1个)的短板极大限制了它们的电荷储存容量和能量密度,已不能满足可移动电子设备、电动汽车及智能电网等应用领域的快速发展。而基于多电子转换反应的

物理所揭示温度调控锂金属电池界面相和Li+输运

  锂离子电池(LIBs)在低温(<-20 ℃)下的稳定运行,对于电动汽车的推广和应用至关重要。在低温下,锂离子(Li+)迁移速率降低、反应速率减慢,导致电池内阻增大、可逆容量下降、电动汽车的续航里程减少,甚至可能诱发锂枝晶生长,增加安全隐患。与石墨负极相比,金属锂负极具有更高的能量密度(3860