可充电锂电池枝晶难题破解
据最新一期《焦耳》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门，这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。 到目前为止，可充电锂金属电池的商业用途还很有限，其中一个原因是枝晶。枝晶可在锂表面堆积，渗透到固体电解液中，最终从一个电极交叉到另一个电极，使电池短路。 麻省理工学院的早期研究发现，锂离子固体电解质材料在电池充放电过程中来回穿梭，会导致电极的体积发生变化。这不可避免地在固体电解液中产生应力，它必须与夹在中间的两个电极保持完全接触。“为了沉积这种金属，就必须扩大体积，因为新的质量正在增加。因此，锂电池一侧的体积增加了。如果有哪怕是微小的缺陷存在，就将对这些缺陷产生压力，从而导致开裂。” 研究团队现在发现，这些压力会导致裂缝，从而形成枝晶。事实证明，解决问题的办法是以正确的方向和适当的力量施加压力。 之前，一些研......阅读全文
可充电锂电池枝晶难题破解
据最新一期《焦耳》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门，这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。 到目前为止，可充电锂金属电池的商业用途还很有限，其中一个原因是枝晶。枝晶可在锂表面
如何减缓锂枝晶的形成对锂电池造成的影响
锂枝晶的形成，是目前锂电行业无法规避的一个技术难题，只要锂离子电池充放电，锂离子还原时就会形成锂枝晶。并且经过长时间的堆积，当锂枝晶长到一定长度的时候就会刺破隔膜导致锂离子电池内部发生短路，一旦锂离子电池内部发生短路轻则锂离子电池报废，严重时还会威胁到人生安全。锂枝晶形成除了工艺和自然因素，其他使用
非对称凝胶电解质助力无枝晶金属锂电池研究获进展
具有高理论比容量、低氧化还原电位的金属锂负极，有望助力下一代高能量电池的实现。然而，液态电解液体系中金属锂负极的枝晶问题饱受诟病。枝晶生长不但能够导致锂的不可逆容量损失，还可能引发电池短路乃至爆炸。科学家们对枝晶生长机理进行了广泛研究，其中得到广泛认可的Chazalviel模型指出，枝晶成核时间
新型荧光探针区分锂枝晶和“死锂”
随着经济全球化以及科技的快速发展，人类对能源的需求日益增加，尤其是近年来电动汽车和移动电子设备的蓬勃发展，高能量密度储能材料成为科学研究的焦点。尽管传统的以石墨为负极材料的插层式锂离子电池在电子设备产品市场中占据重要地位，然而它的能量密度已经接近其上限，逐渐无法满足消费者的使用需求。与插层式的锂
科学家突破固态钠电池枝晶难题
近日，西安交通大学科研团队在固态钠电池研究中取得新进展，研究成果发表在《先进能源材料》。 固态钠电池是潜在的高能量密度和高安全性的下一代储能电池技术，其中固态电解质决定了固态电池电化学性能的基础。NASICON型Na3Zr2Si2PO12（NZSP）氧化物陶瓷固态电解质由于其高离子电导率、空气
离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长
科技日报兰州8月4日电（记者颉满斌）记者4日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术，研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学
科学家原位精准测定锂枝晶生长机理
AFM—ETEM纳米电化学测试平台，可实现原位观测纳米固态电池中锂枝晶生长机制及其力学性能和力—电耦合精准定量测量。 1月6日，Nature Nanotechnology发表了燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授黄建宇、沈同德与国内外科学家合作的一项研究论文，题为Lithium whi
离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长
中国科学院近代物理研究所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术，研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学电位而受到持续关注。然而，在长期循环过程中，锂金属阳极锂
我所提出增强界面静电吸附实现无枝晶锌负极
近日，我所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员、朱凯月研究员团队在水系锌离子电池金属负极研究中取得新进展。团队利用阴离子表面活性剂增强了电极界面对锌离子的吸附，实现了高Zn(002)取向的无枝晶锌负极。此外，团队提出了以电极/电解液界面处静电吸附强度作为电解液添加剂的初步筛选标准。水系锌
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
使用金属锂作为锂离子电池的负极材料需要克服两个难题
困扰金属锂负极的主要问题是锂枝晶，在循环过程中，由于局部极化的因素，使得金属锂表面生长锂枝晶，当锂枝晶生长到一定程度的时候就可能穿透隔膜，引发安全问题，此外如果锂枝晶发生断裂，就会形成“死锂”，造成电池容量损失，因此锂枝晶是阻碍金属锂负极应用的zui大障碍。 金属锂可完美替代石墨，做锂离子电池的负极
福州大学ESM：界面过程控制实现无枝晶锌离子电池
水系锌离子电池中锌金属的界面反应复杂且不稳定，电解质的加速消耗和局部pH的变化容易造成了树状枝晶的快速生长以及副反应发生。这一问题会对电池不可避免的危害，阻碍了锌离子电池的发展。使用电解质添加剂稳定锌金属表面是一种简单有效的方法，因此探索稳定有效的添加剂，以及解决枝晶和副反应问题的基本原理就尤为
智能所双金属纳米枝晶生长机理研究取得新进展
利用铜与银离子的置换反应生长纳米银枝状晶已被广泛接受，但是在微纳尺度下的枝晶生长过程与机理还有待进一步深入探索。中科院合肥物质科学研究院智能所和合肥微尺度物质科学国家实验室在此领域联合开展科研并取得进展，有关成果于4月1日发表在国际纳米材料领域知名期刊《微尺度》(Small, 2
枝晶消除剂——”新型电解质“带着电池一起飞
太平洋西北国家实验室的物理学家Jason Zhang和他的同事们开发出一种新型电解质，使锂硫，锂金属和锂空电池的效率工作达到99%，同时具有高电流密度，且不会生长使充电电池短路的锂枝晶。 图片展示的是两幅扫描电子显微镜图像：a、说明传统的电解质如何造成枝晶生长；b、PNNL研发的新型电解质，生
钴酸锂电池的安全性能分析
钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。关于钴酸锂电池安全性能分析，我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说：1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而
钴酸锂电池的安全性能分析
钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。关于钴酸锂电池安全性能分析，我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说：1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而
镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂电池安全性比较
1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而言，可以更好的发挥高容量作用，但从材料上看，三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液，暂未从根本上解决安全性问题，如果电池发生短路讲产生过大电流，从而引发安全隐患。2、磷酸铁锂电池理论容量是170mAh/g，做成材料的实际
您的锂电池安全吗？电子显微镜告诉您
美国能源部橡树岭国家实验室的科学家们已经得到了锂枝晶形成的纳米级图像，这项成果将有助于解决锂电池长期存在的性能和安全问题。 美国能源部橡树岭国家实验室的科学家拍摄到了第一张锂枝晶形成的实时纳米级图像。锂枝晶结构的存在通常会降低电池的使用性能，借助电子显微镜，橡树岭国家实验室
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
我科学家研制出离子管理膜
记者王冰雅、尚杰5日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研人员和先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，为多功能电池隔膜的设计和研制，以及解决高性能锂金属电池的安全性问题提供了新的思路。相关成果日前发表在《先进能源材料》上。在众多锂电
我科学家研制出离子管理膜－为高性能锂金属电池研发提供新思路
中国科学院近代物理研究所科研人员和先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，为多功能电池隔膜的设计和研制，以及解决高性能锂金属电池的安全性问题提供了新的思路。相关成果日前发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因其具有
锂电池“长寿”密码找到
锂电池在使用过程中会产生枝晶，枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减，寿命打折，还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略，成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体，并负载金属锂作为复合负极材料。这一载
9,10二甲基(DMA)荧光探针区分锂枝晶和“死锂”
随着经济全球化以及科技的快速发展，人类对能源的需求日益增加，尤其是近年来电动汽车和移动电子设备的蓬勃发展，高能量密度储能材料成为科学研究的焦点。尽管传统的以石墨为负极材料的插层式锂离子电池在电子设备产品市场中占据重要地位，然而它的能量密度已经接近其上限，逐渐无法满足消费者的使用需求。与插层式的锂
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
高能量密度纳米固态金属锂电池研发获系列进展
化学所高能量密度纳米固态金属锂电池及其关键材料研发获系列进展 为开发高能量密度的纳米固态金属锂电池，解决金属锂电池面临的循环性与安全性难题，在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室研究员郭玉国课题组在金属锂负极、固体电解质及固态电
近代物理所等在利用离子径迹技术开展离子管理膜研究方面获进展
近日，中国科学院近代物理研究所科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，相关成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学电
别小看橡皮泥！以后锂电池安全可能靠它
橡皮泥是我们再熟悉不过的物件儿，轻轻一捏，就能捏出各种形状，用力一摔，又会迅速变硬。美国斯坦福大学教授崔屹团队正是看上了橡皮泥这种“是软是硬可随作用力大小随意切换”的个性，将它作为锂金属电池电极的保护涂层，显著提高了电池循环稳定性和安全性。相关研究成果近日发表在国际材料与化学类顶尖杂志《美国化学
科研人员在离子管理膜研究方面取得重要进展
近日，中国科学院近代物理研究所科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，相关成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因其具有最高的理论比容量和低电化学
钛酸锂电池的技术原理和特征
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。相比传统的磷酸铁锂电池，钛酸锂电池最显著的优势在于其低温特性，该特性为解决低温环境地区室外型基站电池备电问题提供了可能。钛酸锂电池和磷酸铁锂电池同属于锂离子电池，由正、负极