阴离子选择透过性聚合物电解质解决双碳电池瓶颈问题

基于阴离子(脱)嵌入石墨正极的双离子电池因其成本低、工作电压高和输出功率大等优点,有望在下一代大规模储能设备中广泛应用。目前,双离子电池中使用的电解液以碳酸酯类电解液为主,这类溶剂难逃高电压的“魔爪”,极易在正极/电解液界面处氧化分解,降低了电池的库伦效率(<90%)和循环稳定性。除此之外,还有一个瓶颈问题——溶剂共嵌,即在充电过程中,由于阴离子和溶剂之间存在氢键相互作用,溶剂会跟随阴离子共嵌于石墨层间。这种共嵌入行为易导致石墨结构剥离和溶剂的氧化分解,严重影响电池寿命,阻碍了双离子电池的商业化进程。目前,提升双离子电池循环性能的报道主要是通过构筑物理阻隔层来抑制电解液的氧化分解,专门研究阴离子-溶剂共嵌入行为及解决方法的工作却鲜有报道。 近几年,中国科学院青岛生物能源与过程研究所固态能源系统技术中心在双离子电池高电压界面问题以及抗氧化电解液研究等科学领域开展深入研究,初步取得了研究进展(Adv. Energy Mater......阅读全文

阴离子选择透过性聚合物电解质解决双碳电池瓶颈问题

  基于阴离子(脱)嵌入石墨正极的双离子电池因其成本低、工作电压高和输出功率大等优点,有望在下一代大规模储能设备中广泛应用。目前,双离子电池中使用的电解液以碳酸酯类电解液为主,这类溶剂难逃高电压的“魔爪”,极易在正极/电解液界面处氧化分解,降低了电池的库伦效率(<90%)和循环稳定性。除此之外,还有

新研制!改性凝胶聚合物电解质的高效柔性双离子电池

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种基于改性凝胶聚合物电解质的高效柔性双离子电池。相关研究成果A Flexible Dual-Ion Battery Based on PVDF-HFP-Modified Gel Polymer El

锂电池聚合物电解质的介绍

  以聚合物电解质代替有机电解质来装配塑料锂离子电池PLI(Plasticizing Li-Ion)是锂离子电池的一个重大进步。其主要优点是高能量与长寿命相结合,具有高的可靠性和加工性,可以做成全塑结构。聚合物电解质也可以和塑料电极叠合,使PLI电池可以制成任意形状和大小,其应用将更加广泛。  早在

获诺奖得主点赞的“卡脖子”技术,打破国外技术垄断!

  中科院青岛能源所崔光磊团队提出的“刚柔并济”聚合物复合固态电解质设计理念,引起了国际同行广泛关注,得到了聚合物电解质创始人Armand教授以及2019年诺贝尔化学奖得主Goodenough教授的高度评价。  该团队研制出的固态锂离子电池产品相关技术入选了2020“全球新能源汽车前沿及创新技术”和

聚合物锂电池电解质的作用简介

  锂电池的电解质就是在电池中,电解液与电极材料之间的相互作用,其本身存在分解反应,几乎参与了电池内部发生的所有反应过程。目前锂离子电池中包含的电解液多为有机体系,在过充、过放、短路及热冲击等等滥用的状态下,电池温度迅速升高,电解液普遍存在易燃的问题,常常会导致电池起火,甚至爆炸。  电解质是锂离子

锂聚合物电池按电解质的分类介绍

  锂聚合物电池按电解质可分为三类:  1、凝胶聚合物电解质锂离子电池,它是在固体聚合物电解质中加入添加剂提高离子电导率,使电池可在常温下使用;  2、固体聚合物电解质锂离子电池,电解质为聚合物与盐的混合物,在常温下的离子电导率低,适于高温使用;  3、复合凝胶聚合物正极材料的锂离子电池,导电聚合物

关于锂离子电池电解质固体聚合物电解质的介绍

  固体聚合物电解质(Solid polymer electrolyte,SPE),又称为离子导电聚合物(Ion-conducting polymer)。固体聚合物电解质的研究始于1973年Wright等人对聚氧化乙烯(PEO)与碱金属离子络合物导电性的发现。1979年,法国Armand等报道了PE

文斐:研究解决大型语言模型的存储瓶颈问题

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497858.shtm“由于半导体器件的物理限制,摩尔定律已经难以为继;今后计算机芯片的效率提升将主要来源于体系架构的创新。”华南理工大学计算机科学与工程学院原院长、广东省计算机学会理事长韩国强对《中国科学

“激光+微波”模式,有望解决我国星地通信瓶颈问题

  近日,中国科学院空天信息创新研究院利用自主研制成功的500mm口径激光通信地面系统与长光卫星技术股份有限公司所属吉林一号MF02A04星开展了星地激光通信实验,通信速率达到10Gbps(每秒10G比特),所获取的卫星载荷数据质量良好,可满足高标准业务化应用需求。本次实验标志着我国已成功实现星地激

阴阳离子交换膜是干什么

  离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜,阳离子膜通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子 如钠型磺酸型:固定基团是磺酸根解离离子是钠离子,阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,他的高分子母体是不溶解的,而连接在母体上的磺酸集团带有负电荷和可解离离子相互吸引着,他们具有亲水性由

青岛能源所在动力电池聚合物电解质材料研发方面取得进展

  随着全球能源短缺、环境污染不断加剧,大力开发以纯电动汽车为代表的新型近零排放汽车是国家确定的发展战略之一。高效、安全、可靠的动力电池是制约新型近零排放汽车产业的瓶颈,也是新能源汽车的“短板”之一。当前动力电池存在的最大安全隐患是电池热失控,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院

锂离子电池电解质两相聚合物电解质DPE介绍

  日本电信电话公司(NTT)的市野敏弘和西史郎等提出了两相聚合物电解质的概念(dual-phasepolymerelectrolyte,DPE),其中一相以其优良的力学性能而非导电性,另一相则形成离子导电通路。为了提高电导率,他们设计了两种不同结构的离子导电通路,即混合乳胶DPE和核壳乳胶DPE。

固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池使用的电解液和隔膜以有机成分为主,故同样隶属有机物的有机聚合物是固体电解质基体的自然选择。有机聚合物国体电解质体系包括聚氧化乙烯(PEO)及与其结构有一定相似性的聚合物(聚氧化丙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯)等。  聚氧化乙烯由于其和锂负极的良好兼容性成为有机聚合物固体电解质的主

关于锂离子电池电解质固体聚合物简介

  固体聚合物电解质(Solid polymer electrolyte,SPE),又称为离子导电聚合物(Ion-conducting polymer)。固体聚合物电解质的研究始于1973年Wright等人对聚氧化乙烯(PEO)与碱金属离子络合物导电性的发现。1979年,法国Armand等报道了PE

锂电池聚合物电解质领域研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511993.shtm

阴离子交换膜的概述

阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质,对阴离子具有选择透过性作用,因此还被称为离子选择透过性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性交换基团,并且在阴极产生OH-作为载流子,经过阴离子交换膜的选择透过性作用移动到阳极。阴离子交换膜具有非常广泛的应用,它是分离装置、提纯装置以及电

青岛能源所在固态锂电池领域取得系列阶段性进展

  特斯拉电动车的起火事故接连发生,国内数起均十分严重,甚至整车严重烧毁,让人们对商品锂离子电池的安全性重新审视。传统锂离子电池中的液态有机电解质是燃烧、爆炸隐患的罪魁祸首。尽管电池管理系统可一定程度上保证电池一致性和安全,但当外力碰撞造成穿刺的时候,锂离子电池起火爆炸在所难免。显然,这不是通过单纯

镁金属二次电池向大规模应用迈进

近日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称青岛能源所)获悉,该研究所固态能源系统技术中心围绕镁电池中的关键科学问题开展了大量研究工作,在镁金属二次电池关键科学问题和核心材料方面取得系列成果,该系列成果近期发表在国际权威期刊《德国应化》《先进材料》和《先进能源材料》上。极具潜力的镁金属二

新型凝胶聚合物电解质提高三元锂电池安全性

  中国科学院上海硅酸盐研究所温兆银研究员团队通过离子导电型引发剂实现了凝胶聚合物电解质的原位制备,该凝胶聚合物电解质具有优异的耐火性能,基于该电解质组装的固态锂电池在同时承受剪切与火烧条件(火焰温度528℃)下仍能为发光二极管阵列供电,使锂电池的安全性大大提高。相关工作申请了中国发明ZL,主要研究

锂离子电池电解质固体聚合物高盐聚合物体系的介绍

  在这类电解质中,低共熔盐的质量分数为80%~90%,因此影响电导率的主要因素是低共熔盐,而不是高分子,改进方向在于降低共熔盐的共熔点。在无机复盐含量10%左右达到极大值,然后其离子传导率迅速下降,并在无机复盐含量约为30%时至最低值。随着无机复盐含量的进一步增加,体系进入了“PolymerinS

珈钠能源,获光速中国数千万元PreA轮融资

继去年8月获得顺为资本的天使轮融资后,珈钠能源在半年内已完成两轮融资,总融资额累计近亿元。 国内领先的钠离子电池企业深圳珈钠能源科技有限公司(下称“珈钠能源”)今日(1月11日)宣布完成Pre-A轮融资,融资总额数千万人民币,由光速中国独家投资。本轮融资将用于扩充产能、人员补充、搭建电池试验线和研究

全方位解析全固态锂离子电池

全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本主解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。全固态锂离子电池的结构包括正极、电解

提高锂离子电池电解质固体聚合物的途径

  对SPE性能的评价指标包括:  (1)高电导率;  (2)良好的力学性能;  (3)稳定的电化学性能等。  提高电解质电导率有两种途径:抑制聚合物链的结晶;提高载离子浓度。共聚、交联、共混、增塑以及添加无机材料等方法,可以有效地降低聚合物的结晶度提高无定形区域的比例,同时增大了体系中载离子浓度,

概述锂离子电池电解质固体聚合物的分类

  最经典的固体聚合物电解质PEO前面已经作了简要介绍,随着对PEO体系的深入研究,人们发现这个体系有很大的局限性。PEO具有结晶度高、熔点低的性质导致加工温度范围窄、氢氧化物渗透率低以及较差的界面稳定性等缺点,这大大限制了碱性固体聚合物电解质的应用范围。于是研究人员开发出各种新型的固体聚合物电解质

凝胶聚合物锂蓄电池凝胶电解质的介绍

  凝胶电解质主要是由具有给电子基团的高分子聚合物与碱金属盐的金属阳离子形成的络合物。而聚合物与金属阳离子之间的络合程度及络合物分子的存在形式和状态对凝胶电解质的性能有至关重要的影响。这主要取决于高分子聚合物的结构特性,如聚合物分子中的给电子基团的种类和数量,每个聚合单元分子链的长短,即配位基团分布

简述固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池中使用的电解质和隔膜主要由有机成分组成,因此同样属于有机物质的有机聚合物是固态电解质基板的自然选择。有机聚合物电解质体系包括聚环氧乙烷(PEO)和结构上具有一定相似性的聚合物(聚氧丙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯)。  聚环氧乙烷因其与锂负极良好的相容性而成为有机聚合物固体电解

锂聚合物电池优点有哪些?

  1、安全性能好  聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。  2、厚度小,能做得更薄  普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到

打造固态可充电电池有了新选择

  随着社会发展,医疗保健电子设备等器械对零件装配的要求越来越高,对安全、无泄漏和小型化的能源存储系统更是有着特殊的需求。这激发了中科院青岛生物能源与过程研究所研究员、固态能源系统技术中心组长崔光磊的探索欲望。  他带领团队以此为导向,经过一次次试错,最终用极简单的材料和方法,在室温下激活了固态锌电

锂聚合物电池按电解质可分为三类

  1、凝胶聚合物电解质锂离子电池,它是在固体聚合物电解质中加入添加剂提高离子电导率,使电池可在常温下使用;  2、固体聚合物电解质锂离子电池,电解质为聚合物与盐的混合物,在常温下的离子电导率低,适于高温使用;  3、复合凝胶聚合物正极材料的锂离子电池,导电聚合物作为正极材料,其比能量是现有锂离子电

锂离子电池电解质固体聚合物纳米复合导体简介

  纳米复合导体材料是把纳米级的陶瓷粉末等加入聚合物电解质中制成具有离子导电性的复合材料。由于分散的陶瓷粉末对水或多余的有机溶剂具有亲和作用,能够将这些杂质“俘获”,可以起到界面稳定剂的作用,所以该类固体电解质具有韧性好、电导率高、热稳定性好、易加工等优点。Scrosati报道了一种“Nano-Ma