​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,大多数仍处于探索阶段,目前,锂电池中常用的负极材料为天然/人造石墨等碳素材料。金属锂复合负极材料具有超高比容量、极低电化学电位的优点,应用在锂电池中,可大幅提高锂电池能量密度,是一种新型负极材料。消费电子功能集成度不断提升,能耗不断增大,而其体积不断缩小,对锂电池能量密度的要求不断提高;纯电动汽车的续航能力是限制其应用普及率快速提升的重要因素之一,新能源汽车产业对高能量密度的锂电池需求迫切。金属锂复合负极材料的理论比容量高、电化学电位极低,是高能量密度锂电池的理想负极材料,未来有望取代石墨材料,市场发展空间巨大。根据新思界产业研究中心发......阅读全文

起底六种锂电池负极材料如何掌控水分检测

   锂电池主要负极材料有锡基材料、锂基材料、钛酸锂、碳纳米材料、石墨烯材料等。锂电池负极材料的能量密度是影响锂电池能量密度的主要因素之一,锂电池的正极材料、负极材料、电解质、隔膜被称为锂电池的四个zui核心材料。下面我们简单介绍一下各类负极材料的性能指标、优缺点及可能的改进方向如何掌控负极材料水分

硅基负极材料的性能特点

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

什么是硅基负极材料?

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

锂电池的组成

  电池材料  碳负极材料:  已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。  锡基负极材料:  锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。  氮化物  也没有商业化产

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。  

锂电池负极材料金属锡的含量与分布

  在自然界中锡主要呈自然元素、金属互化物、氧化物、氢氧化物、硫化物、硫盐、硅酸盐、硼酸盐等形式存在。目前已发现锡矿物和含锡矿物五十余种,其中具有工业意义的主要矿物为:锡石、黄锡矿、圆柱锡矿、硫锡铅矿、辉锑锡铅矿。  全世界锡资源比较丰富的国家有马来西亚、印度尼西亚、巴西、前苏联,其储量分别为111

高比能锂电池热失控机理研究取得新进展

  在碳达峰和碳中和背景下,加速动力系统电动化成为新能源汽车发展的必然趋势。  随着能量密度的提升日益凸显,作为新能源汽车动力系统的关键技术,锂电池的安全隐患自燃、爆炸等电池热失控现象频频发生,热失控事故已成为制约锂离子电池进一步推广与规模化应用的瓶颈问题。提高电池安全性也成为新能源产业健康持久发展

锂离子电池的技术前景分析

新型负极材料方面,团队进行了无集流体,无黏结剂电极方面的尝试,可以供应更多电化学位点,从而提高电极比容量。在锂硫电池正极材料方面,其利用双“费歇尔酯化”的模块组装办法,将分散的导电碳组装为椭球型的微米超结构,显著提高了正极单位面积的硫载量,电池能量密度达到545Wh/kg。在动力锂电池安全性方面,团

-金属所在高能量密度锂硫电池研究上取得进展

  单质硫作为锂硫二次电池正极材料的理论比容量高达1675 mAh g−1,与金属锂构成的二次电池体系理论比能量密度可达2600Wh/kg,是商业钴酸锂/石墨锂离子电池(理论能量密度360 Wh/kg)的7倍,同时单质硫价格低廉、产量丰富、安全无毒、环境友好,故锂硫电池被认为是很有

关于半固态锂电池的基本信息介绍

  半固态锂电池,通俗地说就是是固液混合电解质电池,正负极,隔膜等可以延续采用液态锂离子电池的材料,只是电解液采用了固液混合物的方案(因为还是含有部分液态电解液,根据目前的情况,还不能够采用金属锂作为负极)。是液态锂离子电池与全固态锂电池的折中,在提升电池安全性与能量密度方面具备一定进步性,为动力电

特斯拉4680电池是磷酸铁锂吗?4680电池的优缺点概述

特斯拉4680电池是指电池直径46毫米,高80毫米,以尺寸命名的电池。形状为圆柱形,与主流方形电池不同。特斯拉4680电池目前采用的是三元锂电池技术路线,不排除后续会推出磷酸铁锂电池。4680属于三元高镍电池,正极材料采用的是NCA(镍钴铝),高镍电池的镍钴铝3种金属常见配比为8:1.5:0.5。镍

石墨烯纳米复合材料可提升电池性能

  据美国物理学家组织网7月27日报道,美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料,这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中,其“三明治”结构也有助于提升电池的性能。相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。   该研究的领导者、劳伦斯

锂金属电池的定义及锂金属电池的工作原理和特性介绍

锂金属电池的电极使用的金属锂,电能量极高,远大于其它材料制造的干电池,这为需要长久供电的设备提供充足的电能,如照相机等便携式设备。锂金属电池产量最多的是纽扣式电池,通常为电脑或设备做记时作用,工作时间可长达数年,甚至与电脑的使用寿命相当。据了解,目前新一代锂金属电池已经是二次电池,并有望配套于电动汽

“掺硅补锂”电池技术介绍

从定义来说,此次智已汽车推出的“掺硅补锂”技术与蔚来固态电池所用的“无机预锂化碳硅负极”并无本质上的差异,其实质均为提高负极中硅的含量,同时增加锂的含量,来弥补因硅含量提升而导致的电池在充放电过程中锂损耗的提高。关于“掺硅”方面,实际上是在负极材料当中加入硅元素。原因在于,制约动力电池能量密度的已不

锂离子聚合物电池的分类和使用注意事项

锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同,锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。锂电池负极材料分为两大类:第一类是碳材料,包括石墨化碳材料和无定形碳材料:第二类是非碳材料,主要包括硅基材料、锡基材料、过渡金属氧化物、金属氮

一文了解石墨烯电池为什么没投入市场

  石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”,是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料,但石墨烯电池为什么没有取代锂电池成为电动车的电池?  集万千光芒于一身的石墨烯聚合电池,有着比能量高、充电速率快等优点,正好是当今电动汽车的痛点所在。比如早在2015年,华为瓦特实验室

石墨烯电池为什么没投入市场

  石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”,是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料,但石墨烯电池为什么没有取代锂电池成为电动车的电池?  集万千光芒于一身的石墨烯聚合电池,有着比能量高、充电速率快等优点,正好是当今电动汽车的痛点所在。比如早在2015年,华为瓦特实验室

两会新三样-我国锂电池产量增长25%

  导读:两会“新三样” 推动外贸问规模、优结构,电动汽车 、锂电池、光伏产品“新三样”出口增长近30%  近日,两会在中国北京召开。2024年3月5日上午,十四届全国人大二次会议开幕,李强总理作了政府工作报告。  两会看“新三样”  随着时代的发展,我国货物贸易的构成也在经历深刻的变革。  昔日的

中国科大在提升锂金属负极循环稳定性研究方面获进展

  近日,中国科学技术大学教授姚宏斌课题组在提升锂金属负极循环稳定性研究方面取得新进展。该研究成果发表在6月2日出版的《纳米快报》上(Nano Letter 2016, 16 , 4431–4437),并被选为Most Read Article。   近几年,有关锂-硫电池、锂-空气电池中的硫和空气

宁波材料所在高比能锂金属负极保护方面取得系列进展

  锂金属作为锂二次电池的“圣杯”负极材料,具有3860毫安时/克的高比容量以及最低的氧化还原电位,既可以被应用于锂空气、锂硫等高能量密度体系中,也可以与锂离子正极材料配对实现二次电池能量密度的大幅度提升。然而,受制于锂金属沉积过程中的不规则枝晶生长以及锂金属与电解液的不可逆反应,锂金属负极在循环过

科学家回信|禹习谦:第三代纳米硅碳负极达国际领先

编者按:2023年5月起,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后,“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者彭家彪的提问,请中国科学院物理研究所研究员、博士生导师禹习谦发出第五十七期

固态锂电池的技术优势

固态电池是公认的下一代动力电池,它或将取代液态电解质的锂离子电池。目前,包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等企业都声称在该领域有深度的研究,只是具体情况不得而知。那么,相对于当前市场主流的锂离子电池,固态电池有着怎样的优点与缺点呢?优点1、安全性好。液态电解质易燃易爆,以及在充电过程中锂枝晶的生长容易刺

浙大学者变“废”为宝-发霉大米变身储能材料

  浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队近期实现了一个“奇思妙想”,他们研发出一款基于曲霉菌孢子碳材料的高能量密度锂硫电池,有望为电动汽车的长续航能力提供新技术。这项成果近日发表于《先进材料》杂志。图片来源于网络  据了解,锂硫电池是一种新型的高能量密度电池,以硫作为电池正极、金属锂作为负极,

按内部材料锂离子电池通常分两大类

  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。  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。  虽然锂金属电池的能量密度高,理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而

按内部材料锂离子电池通常分哪两大类?

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。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。虽然锂金属电池的能量密度高,理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而且不能充电,

硅基超亲电解液锂电池隔膜研究获进展

  能量型锂金属电池作为下一代电化学储能技术,是电动汽车、航空航天等领域发展的基础。然而,在构建高比能锂金属电池的条件(如欠锂、低电解液用量等)下,锂枝晶不可控生长和中间产物穿梭等问题制约了产业化进程。与其他策略相比,隔膜的表界面调控可耦合正、负极界面问题的解决方案,且具有不易增加电池体积和质量等优

锂离子电池电解液有什么作用?

锂离子电池作为一种便携式储能设备,广泛用于手机,笔记本电脑,相机,电动自行车,电动汽车等领域。其中锂电池电解液是一个不容忽视的方面。毕竟,占电池成本15%的电解质在电池能量密度,功率密度,宽温度应用,循环寿命和安全性能方面确实起着至关重要的作用。电解质是锂电池的四种关键材料之一:正极,负极,隔膜和电

锂离子电池电解液有什么作用?

锂离子电池作为一种便携式储能设备,广泛用于手机,笔记本电脑,相机,电动自行车,电动汽车等领域。其中锂电池电解液是一个不容忽视的方面。毕竟,占电池成本15%的电解质在电池能量密度,功率密度,宽温度应用,循环寿命和安全性能方面确实起着至关重要的作用。电解质是锂电池的四种关键材料之一:正极,负极,隔膜和电

锂离子电池电解液主要作用

锂离子电池作为一种便携式储能设备,广泛用于手机,笔记本电脑,相机,电动自行车,电动汽车等领域。其中锂电池电解液是一个不容忽视的方面。毕竟,占电池成本15%的电解质在电池能量密度,功率密度,宽温度应用,循环寿命和安全性能方面确实起着至关重要的作用。电解质是锂电池的四种关键材料之一:正极,负极,隔膜和电

锂电池负极材料金属锡的消费与生产介绍

  中长期来看,锡需求的增长离不开电子产业的持续高速发展以及其他对锡需求的新兴行业的发展。目前来看,未来在锡供给出现困难,锡价有望长期维持高位的情况下,需要注意一些传统行业在材料使用上对于锡的替代。比如目前已经出现的在一些食品材料包装上用铝替代,锡合金用其他合金替代等现象。目前全球新的锡矿山发现还很