新“皮肤”可镇住金属电极表面“乱象”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499640.shtm化学电池的电解液里包括溶剂、溶质等原料。如果一块电池的金属电极表面受不到好的保护,电解液会在充放电过程中持续分解,同时表面还会生长出枝晶,这些小到往往需借助显微镜观察且像针一样的“小树枝”,会穿刺电池隔膜使电池短路,导致电池失效。研究者一直在寻找保护金属电极表面的好方法,以提高电池的循环寿命和整体性能。湖南大学教授鲁兵安团队和中山大学教授王成新团队联合,开发了一种模仿人体皮肤的金属电极皮肤(metal electrode skin,MES),它可以很好地稳定金属界面。4月21日,这一成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上,鲁兵安和王成新为通讯作者,湖南大学物理与微电子科学学院博士生丁红波为第一作者。从人体皮肤中获得灵感金属阳极是高能量密度电池的理想阳极材料,但它显示出极高的反应性,......阅读全文
什么是锂金属电池?
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。
什么是皮肤电池?有什么特点?
近日,据媒体报道,哈尔滨工业大学黄玉东团队和密歇根大学工程学教授尼古拉斯 · 科托夫 (Nicholas Kotov) 领导的团队合作展示了一种新型的可充电锌电池,就像生物脂肪储存能量一样,该电池可以集成在机器人的结构中,在充当机器人外壳的同时,为机器人提供电力。这种电池有一个好听的名字——“皮肤电
水系锌金属电池的人工涂层领域研究获重要进展
华南师范大学化学学院兰亚乾教授和陈宜法教授在水系锌金属电池的人工涂层领域取得了重要研究进展。相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition。华南师范大学化学学院博士生郭璨为该论文第一作者,兰亚乾教授和陈宜法教授为通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基
水系锌金属电池的人工涂层领域研究获重要进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484579.shtm 华南师范大学化学学院兰亚乾教授和陈宜法教授在水系锌金属电池的人工涂层领域取得了重要研究进展。相关成果发表于Angewandte Chemie International Edit
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
商用碳布作为实用锂金属电池基底的性能研究
研究背景虽然锂离子电池已经研究了三十多年了,但其有限的能量密度从某种程度上来说还是不能满足当前电动汽车的续航里程焦虑。因此,开发安全、可靠、低成本、高能量密度的电池已成为当务之急。其中,金属锂阳极的理论容量高达3860.0 mAh/g,氧化还原电位低至?3.040 V(vs. 标准氢电极,SHE)而
高能锂金属电池人工SEI领域取得重要研究进展
华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队成员、副研究员臧应与华中科技大学教授黄云辉团队成员、副研究员裴非在国家自然科学基金等项目的资助下,在高能锂金属电池人工SEI领域取得重要研究进展。相关成果近日发表于《国家科学评论(英文版)》(National Science Review)。论文第一作者臧应表示,便
金属所在锂离子电池正极材料研究中取得进展
锂离子电池是当今社会移动电子设备的必要电源,由正极、负极、隔膜、电解液等组成,其关键性能指标(如倍率性能和循环寿命)由正极材料的电化学性能决定。LiFePO4是公认的正极材料,为提高其电化学性能,人们长期致力于缩短锂离子的扩散距离,即减小[010]方向的尺寸。最近的研究表明,电极由大量粒子组成,
研究发现锂电池中过渡金属离子串扰效应
过渡金属(TM)氧化物正极具有能量密度高、倍率性能优异、成本低等特点,广泛应用于锂离子电池。然而,在循环过程中,过渡金属离子从正极溶解进入电解液,随后通过电迁移到达负极附近并沉积在负极颗粒表面的界面膜(SEI膜)上,这一过程称为串扰效应。已有研究表明,过渡金属离子可能破坏并重构负极SEI膜,引发负极
研究揭示高比能锂/钠金属电池正极材料研究新进展
以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更
X射线荧光测厚仪金属表面处理
使用未经加工的金属会很快出现许多问题。可能会腐蚀,没有光泽,而如果做成的部件需要保持运动状态则会马上受到磨损乃至损坏。 要解决这些问题,我们会在金属上应用各种金属镀层,以确保其良好外观和长期使用寿命。 通常金银铬铜镍锡锌常被用作镀厚层,它们适用于金属也适用于非金属。
干货!金属表面不连续性
“不连续性”是指材料在机械、金属等物理特性方面缺乏均一性,它们可以用无损检测方法测出来。缺陷是不连续性的一部分,但不连续性不一定是缺陷。通常把能够引起或可能引起材料在固性方面的中断或不连续性称为缺陷,它将降低材料的强度和工作特性。另外,缺陷还可分为两类:一类是超标缺陷,国外用(Defects)表示,
PlasmaQuant®-MS-分析晶圆表面金属杂质
分析背景简介 硅片是半导体制造业的基础材料,硅片表面及少量的金属污染都可能导致器件功能的失效,所以硅片表面金属杂质测试是不可或缺的步骤。VPD跟ICPMS 联用检测硅片表面金属杂质是目前最常见的一种手段。目前 VPD也是有成熟的全自动化仪器,它的过程就是利用机械管先将硅片暴露于HF蒸气部分,以
金属表面硅烷化处理的机理
硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物,其基本分子式为:R'(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基团,R'是有机官能团。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在:-Si(OR)3+3H2O=Si(OH)3+3ROH硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的
上海硅酸盐所医用金属表面抗菌功能化研究取得进展
“抗菌兼成骨”效应在种植牙和人工关节等骨植入器械中有广泛需求。传统解决思路是将抗菌组分和促成骨组分机械混合施于基材表面,但这无法排除抗菌组分对正常细胞的不利影响,难以平衡临床“抗菌兼成骨”需求,不利于抗菌功能化技术的临床推广。 细菌感染是导致医用植入器械失效的重要原因之一。表面工程技术的发展为
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
上海硅酸盐所氟化固态锂金属电池研究获进展
开发能量密度高、安全性能好的锂金属电池体系具有重要意义。相比于传统嵌入反应型电池,锂-氟化铁转换反应型电池在质量和体积能量密度上具有2-3倍的优势(例如,相比于Li-LiCoO2的350 Wh/kg,Li-FeF3的850 Wh/kg),可以满足下一代移动电源对超长续航能力和便携性的要求。然而,
水系锌金属电池的人工保护层研究取得重要进展
近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在国家自然科学基金等项目的支持下,在水系锌金属电池的人工保护层研究锌离子传输机制以抑制水系锌离子电池的枝晶生长和析氢反应领域方面取得重要进展。相关成果发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。水系
关于发表纳米反应器用于金属硫族电池的研究
近日,我所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学研究组(05T7组)刘健研究员团队、二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,和天津大学梁骥教授研究团队联合发表题为“Engineering Nanoreactors for Metal-Chalcogen Batterie
-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
水系锌金属电池的人工保护层研究取得重要进展
近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在国家自然科学基金等项目的支持下,在水系锌金属电池的人工保护层研究锌离子传输机制以抑制水系锌离子电池的枝晶生长和析氢反应领域方面取得重要进展。相关成果发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。
锂金属电池有什么特性?
由于锂金属电池的电能量极高,这也极容易发生火灾和爆炸,危险性也更早的被人们所认识,从2015年1月开始国际民航组织就限制单独的锂金属电池UN3090在客机上作货物运输,这早于2016年4月开始的禁止单独的锂离子电池UN3480在客机上运输的规定。 区分锂金属电池大小的标准是依据电池中所含金属锂
锂金属电池的基本特性
金属锂的性能非常的活泼,还原性也较强,它在沉积的过程中存在的一种致密度就显得非常重要,这种物质可以很好的减少金属锂与电解液的一些接触面积,同时也能够避开一些副作用的发生,从而促进循环寿命的增长。金属锂的理论比容量为3860mAh/g,本身又具有极佳的导电性,因此是一种理想的锂离子电池负极材料,然而金
金属空气电池研发获进展
▲1000Wh 镁空气电池样机演示图▲镁空气电池样机中的单体电池放电曲线 本报讯 近日,宁波材料所动力锂电池工程实验室在优化阴极空气扩散电极的结构与制备工艺,以及开发高性能的锰氧化物氧还原催化剂的基础上,成功研制出1000Wh镁空气电池样机。 金属空气电池具有原材料丰富、安全环保、能量密度高等一
图说液态金属电池的制造
液态金属电池的构造其实很简单,两边是呈液态的金属电极,中间夹着熔盐作为电解质。 早期的液态金属电池实物模型,显示出堆叠在一起的电池单元。由厚厚的一层泡沫绝缘材料包裹着处于核心位置的电池。中心处的彩色材料片代表着熔化了的电池材料。 其实液态金属电池的制造并没有想
锂金属电池的工作原理
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LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(电
锂金属电池的工作原理
锂金属电池工作原理以前的金属锂电池跟普通干电池的原理一样,它是用金属锂作为电极,通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的,用完就废了,不能充电。锂金属电池的优势也很明显。锂金属电池技术是一项工程突破,它将大大改善电池性能,增强电池的电量持久力,大幅改观电力存储的经济效益,促进消费类电子产品的升级转型,对
金属催化剂表面键合分子助剂电子效应研究获进展
负载型金属催化剂被广泛应用于化学品的合成中。助剂(氧化物、分子、配体等)常被用来进一步调控金属催化剂的性能。然而,助剂在实际反应中发挥的作用尚不明确,这主要是其在金属纳米颗粒表面的落位和组成精准控制的难度较大。在过去的研究中,研究者们注意到过渡金属配合物和金属单晶会形成金属-金属相互作用,产生特殊的
研究揭示双金属催化剂反应状态下的真实活性表面
近日,中国科学院大连化学物理研究所能源研究技术平台电镜技术研究组副研究员刘伟、杨冰与中国科学院上海高等研究院研究员髙嶷团队及南方科技大学副教授谷猛团队合作,在观察和确认NiAu催化剂在CO2加氢反应中的真实表面方面取得进展。 催化研究中,常规静态显微分析只能提供催化剂反应前或反应后的非工况结构
贵金属纳米结构组装及其表面增强拉曼散射应用研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员孟国文课题组和美国西弗吉尼亚大学教授吴年强研究小组合作,在贵金属纳米结构组装及其表面增强拉曼散射(SERS)应用研究方面取得新进展,相关结果以封面论文发表在《纳米研究》(Nano Res. 2015, 8, 957-966)上。 由于电磁增