物理所解析金属钠和金属锂空气稳定性差异本质
金属锂、金属钠等活性碱金属因具有较高比容量在高能量密度电池领域具有广阔的应用前景。实现金属锂/钠大规模可持续制造、运输和储存的关键在于其空气稳定性。然而，一个有趣且常见的现象是金属锂在干燥空气中稳定，而金属钠不稳定。对此现象的通常解释是钠比锂更容易失去电子，但是，具体的化学钝化机制尚不清楚。对该现象的理解有助于对初始电极固体电解质界面（SEI）、金属-气体电池中的气体交叉反应等复杂效应的正确解释，且能够对活性金属的可持续防腐提供行之有效的策略。 为解析锂和钠金属的空气稳定性差异，中国科学院物理研究所研究团队联合燕山大学和德国马普所等团队进行了多种原位显微技术和非原位表面分析技术表征，并结合热力学和动力学计算，从宏观到微观尺度对气固反应产物进行实时原位观察研究，全方面剖析锂/钠与环境气体之间腐蚀反应的物理化学过程。 研究发现，锂和钠在干燥空气中的稳定性差异源于它们表面上致密的Li2O和不均匀的Na2O/Na2O2层，这是由氧......阅读全文
锂金属电池运输时的包装限制
锂金属电池UN30090含有较高的能量密度和危险性，运输包装的限制也较锂离子电池更严格，包装的重量要求也较小。 锂金属电池的大小是以电池中金属锂的含量加以区分，规定视较小容量的锂金属电池为：金属锂含量不超过1g的锂金属或锂合金电池；或金属锂含量不超过2g的锂金属或锂合金电池组；或包装件内同时含
锂金属电池的基本信息介绍
锂金属电池又称为一次性的锂电池UN3090（这与可重复充电的所谓二次锂离子电池的区别），它是由锂金属作电极通过对金属锂的腐蚀或氧化产生电能，与其它干电池一样使用完就报废，不能充电。 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
金属锂电池是什么电池？锂金属电池的工作原理
锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两类。锂金属电池是利用金属锂作为负极的电池，与其相搭配的正极材料可以是氧气、单质硫、金属氧化物等物质；锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。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：
金属锂电池的定义及锂金属电池的工作原理
锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两类。锂金属电池是利用金属锂作为负极的电池，与其相搭配的正极材料可以是氧气、单质硫、金属氧化物等物质；锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。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：
新型“可呼吸”钠二氧化碳电池研制成功
记者16日获悉，南开大学化学学院陈军院士课题组利用廉价碳酸钠和碳纳米管制备出无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池。相关成果成为《研究》创刊号首篇发表文章。 据介绍，“可呼吸”电池初级版本是锂-氧电池，放电时从空气中获取氧气，充电时再放出氧气，因此被称为“可呼吸”电池。由此衍生出的可充钠-二氧化
全球首次！锂金属电池进入B样阶段
2023年12月13日，波士顿—— 全球领先的高性能锂金属电池开发商SES AI Corporation（NYSE: SES，以下简称SES）在今天举行的第三届Battery World上宣布与一家车企正式签署锂金属电池B样品协议，该协议也是在锂金属电池领域，全球首次进入B样品阶段，是锂金属电池
探究如何得到长寿命锂金属电池？
最近，浙江工业大学在国际顶刊Science上发表了一篇关于锂金属电池的文章，这也是浙江工业大学首次以第一单位在该顶刊上论文，浙江工业大学陶新永和南洋理工大学楼雄文为共同通讯作者。文章利用具有高密度和长程有序极性羧基的自组装的单分子层与氧化铝涂层隔膜相连接，实现了超长寿命的锂金属电池。图片来源：Sci
固态锂金属电池抗裂难题有新解
美国斯坦福大学研究团队在固态锂金属电池关键材料——固态电解质的抗裂问题上取得最新进展。他们在固态电解质表面引入一层经退火处理的超薄银涂层，显著增强了材料抵抗开裂的能力，使其在机械压力和快速充电条件下更加稳定。相关研究成果发表于新一期《自然·材料》杂志，推动固态锂金属电池向实用化迈出重要一步。
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软化，这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。机械驱动晶界迁移不仅破坏材料的性能，也给利用塑性变形法制备纳米晶带来巨大困难。尽管目前对于机械驱动晶界迁移的根本机制还存在争议，但相关模
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应。相关成果3月29日于《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线发表。 纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软
新材料让锂金属电池实现超长循环寿命
在新能源材料领域，如何实现更高能量密度、更安全、更持久的锂金属电池，一直是科研界的一大难题。记者9月6日从云南大学获悉，该校材料与能源学院的郭洪教授团队设计了一种新型酰氨基功能化聚合物电解质，为锂金属电池的长寿命运行提供了有力保障。相关成果发表在国际期刊《能源与环境科学》上。 在能源存储技术日
深圳先进院长效锂金属电池研究取得进展
8月21日，中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心电化学团队在长效锂电金属池方向获得新进展。相关成果以《快速模板化制备激光诱导石墨烯用于高稳定性快速形核锂金属电池》（Facile Patterning of Laser-induced-Graphene with Tailored
碱金属元素锂的特殊性介绍
锂的反常性 ⅠA族的周期性十分明显，但锂还是和同族的其它碱金属元素有很大不同，这种不同主要表现在锂化合物的共价性，这是由锂的原子半径过小导致的。 对角线规则 元素周期表中，碱金属锂与位于其对角线位置的碱土金属镁（Mg）存在一定的相似性，这里体现了元素周期表中局部存在的“对角线规则”。锂与镁
新材料让锂金属电池实现超长循环寿命
在新能源材料领域，如何实现更高能量密度、更安全、更持久的锂金属电池，一直是科研界的一大难题。记者9月6日从云南大学获悉，该校材料与能源学院的郭洪教授团队设计了一种新型酰氨基功能化聚合物电解质，为锂金属电池的长寿命运行提供了有力保障。相关成果发表在国际期刊《能源与环境科学》上。在能源存储技术日新月异的
“房屋架构”复合金属锂负极构筑长循环金属锂电池
金属锂由于其极高的理论比容量和最负的还原电位而成为下一代高比能量电池的理想负极材料。然而，金属锂负极的实用化道路却十分坎坷。一方面，金属锂面临着其自身特性所带来的内忧：锂离子的沉积与溶出会造成负极体积的巨大变化；更糟糕的是沉积过程锂枝晶的形成可能会刺破隔膜，造成巨大的安全隐患。另一方面，金属锂负
中外科学家合作新发现挑战经典高压理论
《自然》：金属钠在高压下转变为宽带隙绝缘体 据吉林大学消息：吉林大学超硬材料国家重点实验室马琰铭教授与德国马普所Eremets教授和瑞士苏黎世高工Oganov教授等科学家合作，在高压下碱金属钠的结构相变研究上取得突破性进展，发现金属钠在200万大气压转变为“透明”的宽带隙绝缘体。这一成果发
金属所在纳米金属中发现晶界稳定性控制的硬化软化行为
金属材料的强度或硬度往往随晶粒尺寸减小而增加，遵循基于位错塞积变形机制的Hall-Petch关系，即强度的增加与晶粒尺寸的平方根成反比。而当晶粒尺寸低于某临界晶粒尺寸（通常为10-30纳米）时，金属的强度会偏离Hall-Petch关系，有些金属的强度不再升高甚至下降，这种纳米尺度下的软化现象通常
关于叶绿素的稳定性因子—金属离子的介绍
在酸性条件下，叶绿素分子卟啉环中的镁离子可被氢离子取代，生成黄褐色的脱镁叶绿素，脱镁叶绿素分子中的氢离子又可被其他金属离子如：铜、锌、钙离子取代，而生成相应的叶绿素金属离子络合物而恢复为绿色。实验表明，这种络合物对酸、光、氧、热等稳定性大大提高了，这些离子均能使叶绿素保存率提高，使叶绿素能够较长
金属在氧化气氛炉中施行光亮热处理的窍门
金属在氧化气氛炉中施行光亮热处理的窍门就是把放置工件密闭容器中的氧烧掉形成稳定固态化合物，使金属制品在无氧和低真空条件下加热。具体的方法是把金属制品(单件或成批)放在铁(低碳钢)制容器中，同时往容器中放入一小块金属纳或锂，然后盖上盖把缝焊死。将密封好的容器放在空气炉中加热。当容器被加热到低温，钠或锂
双梯度金属层方案助力超高密度锂金属电池实用化
近日，松山湖材料实验室/中国科学院物理研究所研究员黄学杰团队与南方科技大学副教授王启迪团队合作，研究提出了一种双梯度金属层的创新方案，有望推动超高密度锂金属电池走向实用化。相关成果发表于《自然-通讯》（Nature communications）。 双梯度金属层的概念图（a.锂电池能量密度发展
双梯度金属层方案助力超高密度锂金属电池实用化
近日，松山湖材料实验室/中国科学院物理研究所研究员黄学杰团队与南方科技大学副教授王启迪团队合作，研究提出了一种双梯度金属层的创新方案，有望推动超高密度锂金属电池走向实用化。相关成果发表于《自然-通讯》（Nature communications）。双梯度金属层的概念图（a.锂电池能量密度发展路线图，
中国科大首次开发出可充电锂金属氢气电池
近日，中国科学技术大学教授陈维课题组首次提出了氢气电极作为正极的电池化学新体系，为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径。研究成果发表于《德国应用化学》。可充电锂金属-氢气电池结构和工作示意图。中国科大供图氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一，凭借其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定
研究发现隔膜修饰可提高锂/钠金属电池性能
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500271.shtm
中国科大首次开发出可充电锂金属氢气电池
近日，中国科学技术大学教授陈维课题组首次提出了氢气电极作为正极的电池化学新体系，为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径。研究成果发表于《德国应用化学》。氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一，凭借其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定性，可在与高活性电催化剂结合时成为一种极具吸引力的电
锂金属电池和锂离子电池的基本介绍
严格意义上说，锂电池分为两种：锂金属电池和锂离子电池。这是根据锂存在的形态来定义的，锂金属电池是用金属锂做电极，而锂离子电池则是以离子形态存在于电极。 锂金属电池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，因此也称一次电池。锂离子电池则是利用锂离子的浓度差进行储能和放电，电池中
过渡金属氧化物根据储锂机制的分类
过渡金属氧化物根据储锂机制的不同可以大致分为两类：第一类：是传统的嵌锂氧化物，在锂脱嵌的过程中，只是伴随材料结构和成分的变化，没有Li2O的可逆生成与分解，如LiO2、MoO2、Nb2O5等。此类材料一般具有良好的可逆脱嵌锂性能，但是比容量比较低、嵌锂电位高。第二种是储锂过程中发生转化反应。过渡金属
锂金属电池的相关反应式的介绍
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： 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(
冷冻电镜表征金属锂负极材料，能看到什么？
作为二次电池最理想的负极材料，金属锂早已在锂电池的发展初期得到使用。近几年来，由于具有高能量密度的锂硫和锂氧气电池体系需要金属锂作为负极，金属锂负极材料备受关注。 然而，锂枝晶的生长和较低的库伦效率限制了金属锂作为负极材料的实际应用。目前各研究小组主要专注于以下几个方面来改善金属锂的性能，比如电解液
商用碳布作为实用锂金属电池基底的研究
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
突破金属“不可能三角”－科学家攻克金属稳定性难题
金属是重要的基础材料，广泛应用于建筑、能源、交通等领域。但当金属受到非对称的循环外力时，会产生塑性变形，塑性变形逐渐累积就会形成“棘轮损伤”。这种损伤会导致金属突然断裂，严重威胁工程安全。为了攻克这一难题，我国科研人员想出妙招，给金属“织”一张亚微米尺度的三维“防撞墙”。日前，由中国科学院金属研