付丞寅研究员《AEM》:聚合物电解质实现5V固态锂金属电池
在固态电池中,虽然聚合物电解质能够提供与活性材料良好的接触,聚合物电解质室温离子电导率低和电化学稳定窗口窄的问题使其无法与高电压正极材料和锂金属负极同时匹配并提供理想的室温电池性能。 近日,瑞士联邦材料科学与技术研究所的付丞寅研究员(第一、通讯作者)等人设计了一种基于离子液体聚合物的固态电解质(PIL-IL),离子液体聚合物提供了极好的锂金属兼容性、高热稳定性(300 °C)和不可燃性,该聚合物电解质还拥有高室温离子电导率(0.8 mS cm-1)和高氧化稳定性(5.4 V)。此电解质可以与锂金属负极和锂离子电池中高电压、高容量的正极材料(LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NMC811)与LiMn1.5Ni0.5O4(LNMO))相匹配,并且不要求对活性材料进行任何表面处理,实现在室温条件下具有高容量、高电压、高循环稳定性和高安全性的固态锂金属电池。此外,该聚合物电解质还具有极好的加工性和较低的成本(低于600元人民......阅读全文
低成本高安全钠离子电池领域获进展!
相比于锂资源匮乏,钠在我国储量丰富,价格更为便宜,因而钠离子电池在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而,目前钠离子电池在产业化进程中存在能量密度较低、循环寿命较短等问题,限制了进一步应用。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员崔光磊带领的固态能源系统技术中心,开发了多项钠离子电池关键材料
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
Nature-Energy之后,能源大牛再发Nature-Materials!
背景介绍 由于更高的能量密度和安全性,带有锂金属阳极和陶瓷电解质的固态电池是当前的热点。然而在循环过程中锂枝晶通过陶瓷电解质的传播会导致高充电状态下的短路,是实现高能量密度全固态锂阳极电池的最大障碍之一。以往的研究表明,如果电解质具有足够高的剪切模量,那么通过聚合物电解质的枝晶生长就会受到抑制
中国科大等开发出镧系金属卤化物基固态电解质新家族
近日,中国科学技术大学姚宏斌课题组、李震宇课题组与浙江工业大学陶新永课题组合作,设计开发出镧系金属卤化物基固态电解质新家族LixMyLnzCl3(Ln为镧系金属元素,M为非镧系金属元素)。得益于镧系金属元素的低电负性以及金属氯化物良好的耐氧化性和可变形性,镧系金属卤化物基固态电解质可直接与锂金属
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
纯锂新能源公司全固态锂电池实现量产
传统锂电池在过度充放电、高温、碰撞等条件下可能因液态电解质的泄漏和挥发而发生燃爆事故。安全事故频发的压力下,采用固态电解质的新型锂电池技术备受关注。记者获悉,北京企业纯锂新能源公司研发出了一款全固态锂电池并于近日投产。传统锂电池的电芯是由正负极、电解液和隔膜构成。而固态锂电池是将锂电池内部的液态电解
研究人员制备出双盐体系聚合物固态电池电解质
近日,西安交通大学化学学院丁书江教授和郗凯教授团队制备了含有单离子导体聚合物(SICP)锂盐和传统双离子锂盐(LiTFSI)的双盐体系聚合物电解质SF@d-QSPE,相关研究成果发表于《科学通报》上。研究表明,含有单离子导体聚合物可以提供聚阴离子,通过排斥作用降低自由阴离子的移动速率。同时传统双离子
固态电池都含钴吗?
目前绝大多数在研究试制中的固态电池都用含钴正极,以钴酸锂和三元材料为主:固态电池的核心是电解质,目前主要分为两类:聚合物电解质和无机物电解质。无机物又有氧化物和硫化物两种,它们的电化学窗口大致上分别为5.4V和5.7V,可以使用钴酸锂和三元材料,以提电池的高密度和性能。尽管也有其他种类的正极材料在研
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
全固态电池的固体电解质简介
固体电解质,以固态形式在正负极之间传递电荷,要求固态电解质有高的离子电导率和低的电子电导率。固态化电解质大致可以分为无机固态电解质、固态聚合物电解质和无机有机复合固态电解质。 无机固态电解质是典型的全固态电解质,不含液体成份,热稳定性好,从根本上解决了锂电池的安全问题。加工性好,厚度可以达到纳
中科大仿硅藻土多级结构研制高性能固态锂电池复合负极
锂金属由于其高比容量和低的氧化还原电位是未来新型高比能电池的理想负极材料。然而,锂金属电池的商业化一直受限于安全问题和有限的循环寿命。使用新型不易燃的固态电解质替换传统易燃的有机电解液可以显著降低锂金属电池起火和爆炸的风险。但由于固态电解质和电极材料之间有限的固固界面接触,使得固态锂金属电池的电
固态电解质委屈地哭了:导电性太高也是我的错?
为什么要研究固态电解质 在未来可见的很长一段时间,锂金属负极都将是高能量可充电池竞相追逐的对象。目前常规的液态或者聚合物电解质很难抑制锂金属负极的枝晶生长,而固态电解质具有优异的力学强度,高Li+传递性能,可以有效抑制锂枝晶的生长。因此,固态电解质被认为是确保锂金属负极发挥威力的绝佳搭档。
锂电池、锂离子电池和锂聚合物电池有什么区别?
锂电池:金属锂电池(常见如纽扣电池)和锂离子电池(也就是大家通常所说的锂电池) 锂离子电池:液态锂离子电池(通常说的锂离子电池)和聚合物锂离子电池各种锂电池的典型特征 金属锂电池:锂元素以金属的形态存在于电池中锂离子电池:锂元素以锂离子(通常是锂盐)形态存在于电池中液态 锂离子电池:电解质
固态锂硫电池的技术特点
固态锂硫电池是一种新型的电池技术,其正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,电解质为固体电解质。与传统的液态电池相比,固态锂硫电池具有以下特点:1.高能量密度:因为固态电解质比液态电解质具有更高的离子导电性和更低的电阻,所以固态锂硫电池具有更高的能量密度。2.安全性好:由于使用了固态电解质,避免了液态
固态锂硫电池的工作原理
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
固态锂硫电池的工作原理
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
科学家制备一种分子滑轮结构的滑动交联凝胶电解质
针对常规化学交联键的不可滑动性现象,近日,西安交通大学化学学院丁书江教授和高国新副教授团队受聚轮烷“滑环”交联结构高韧性的启发,从聚合物微观结构设计角度制备了一种具有分子滑轮结构的滑动交联凝胶聚合物电解质(slide-crosslinked gel polymer electrolytes,SCGP
固态钠电池电解质的应用
固态钠电池电解质主要包括固态聚合物电解质(SPEs)、无机固态电解质(ISEs)、复合固态电解质(CSEs)三种,研究最广泛的是氧化物、硫化物和硼氢化物。电解质材料是制约固态钠电池发展的最重要因素,为实现固态钠电池规模化应用,相关企业仍需进一步探索新型固态钠电池电解质材料。
首次多重动态键构建电解质固态锂电池
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508015.shtm全固态锂电池具有高比能、高安全性、高可靠性、长寿命、可柔性化等优点,在柔性电子器件、电动汽车、航空航天等领域具有巨大的储能应用价值。然而,全固态锂电池有限的固态电解质-电极界面接触导致
康奈尔大学固态电池技术取得突破
人们对电池的要求并不高:在需要的时间内尽可能长时间地提供能量,充电速度快,不会突然起火,但是2016年的一系列手机电池起火事件动摇了消费者对锂离子电池的信心。自上世纪80年代推出以来,锂离子电池曾帮助引领现代便携式电子产品的发展,但是一直受到安全问题的困扰。随着人们对电动汽车兴趣越来越大,研究人
新型全固态电池技术-新能源汽车快充时代来袭
近日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所研究员、青岛中科源本新能源有限公司(以下简称“青岛中科源本”)负责人武建飞率团队开发出兼具高导电率,高耐水性,柔软性好的新型硫化物固体电解质,有望解决全固态电池固-固物理界面接触不良的行业瓶颈难题。同时,新型高熵锂合金负极也取得重大突破,以此组
中国科大开发极具成本竞争力的硫化物固态电解质
中国科学技术大学教授马骋开发了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质。该材料在展示硫化物固态电解质固有优势的同时,具有其它硫化物固态电解质无法达到的、适合商业化的低廉成本。6月30日,该成果发表于《德国应用化学》。氧硫化磷锂和其它硫化物固态电解质的原材料成本比较。中国科大供图全固态电池有望克服锂离
固态锂硫电池是锂离子电池么?-有什么特点?
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
固态锂硫电池是锂离子电池么?-有什么特点?
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
单离子导体准固态电解质的研究
成果简介 准固态聚合物电解质是最有前景的长寿命锂金属电池候选材料之一。然而,在室温下引入高离子电导率的增塑剂不可避免地会导致机械强度较低,并且需要很厚的电解质膜,这对电池的安全性和能量密度是不利的。 近日,中山大学吴丁财教授(通讯作者)等人在材料研究顶级期刊Adv.Mater.上发表了题
固态电池快充问题到底如何解决?
固态电池被认为是下一代具有发展前景的电池技术之一。但到目前为止,仍然在固态电池领域仍然有不少的技术难点导致无法在市场上大规模应用,即便固态电池被认为具有高能量密度和高安全性。其中一个痛难点便是固态电池的快充问题。来自上海理工大学刘巍教授团队帮你总结了提高固态电池快充能力的N个办法,文章发表在顶刊Ad
简述聚合物锂电池的三要素
一般的电池的三要素:正极、负极与电解质。所谓的锂聚合物电池是指在三要素中至少有一个或一个以上采用高分子材料的电池系统。在锂聚合物电池系统中,高分子材料大多数被用在了正极和电解质上。正极材料使用的是导电高分子聚合物或一般锂离子电池所使用的无机化合物,负极常应用锂金属或锂碳层间化合物,电解质是采用固
关于聚合物电池的基本信息介绍
一般的电池的三要素:正极、负极与电解质。所谓的锂聚合物电池是指在三要素中至少有一个或一个以上采用高分子材料的电池系统。在锂聚合物电池系统中,高分子材料大多数被用在了正极和电解质上。正极材料使用的是导电高分子聚合物或一般锂离子电池所使用的无机化合物,负极常应用锂金属或锂碳层间化合物,电解质是采用固
固态电池新突破:硫化物固态电解质成本直降九成
记者3日从中国科学技术大学了解到,该校马骋教授开发了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质,在展示硫化物固态电解质固有优势的同时,具有其他硫化物固态电解质无法达到的、适合商业化的低廉成本。这项成果6月30日发表在国际学术期刊《德国应用化学》上。全固态电池有望克服锂离子电池难以兼顾续航和安全性的瓶颈