科学家破译锰基NASICON型正极材料的电压滞后之谜
电化学储能为整合间歇性低碳能源提供了行之有效的方法。聚阴离子型钠离子电池正极材料由于好的稳定性、高的安全性和可持续性,以及钠元素的储量丰富且成本低廉,有望满足大规模储能的应用需求。作为一种经济有效的选择,2013年中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员胡勇胜提出锰基NASICON型正极材料【如Na3MnZr(PO4)3、Na3MnTi(PO4)3等】颇具潜力,并运用固相法获得了纯相。而受制于差的动力学,材料显示出有限的电化学活性。2018年,Goodenough等利用溶胶凝胶法合成Na3MnTi(PO4)3,优化了其动力学,从而实现了Mn2+/3+/4+的可逆反应。富含锰的NASICON型化合物引起了人们对开发先进聚阴离子正极材料的关注,这是由于其丰富的储量、高的工作电位(~3.8 V,Vs. Na+/Na)、好的循环性能。然而,充电/放电曲线存在显著的电压滞后,导致低的可逆容量,阻碍其应用。尽管研究设计了较......阅读全文
科学家破译锰基NASICON型正极材料的电压滞后之谜
电化学储能为整合间歇性低碳能源提供了行之有效的方法。聚阴离子型钠离子电池正极材料由于好的稳定性、高的安全性和可持续性,以及钠元素的储量丰富且成本低廉,有望满足大规模储能的应用需求。作为一种经济有效的选择,2013年中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员胡勇胜提出锰基NASICON
富锰基NASICON型钠离子电池正极材料电压滞后原因揭示
钠离子电池中的富锰基钠超离子导体(NASICON)型正极材料,因电压高、原材料丰富具有潜在的应用前景,而因充电/放电曲线存在明显的电压滞后,导致可逆容量较低,从而阻碍了其应用。中国科学院过程工程研究所研究员赵君梅联合物理研究所研究员胡勇胜,从晶体结构上解释了富锰基NASICON型正极的电压滞后原
科学家发现钠离子电池正极材料电压滞后原因
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504893.shtm钠离子电池中的富锰基钠超离子导体(NASICON)型正极材料,因电压高、原材料丰富具有潜在的应用前景。但因充电/放电曲线存在明显的电压滞后,导致可逆容量较低,从而阻碍了其应用。中国科学
研究新发现│一种电池正极材料电压滞后原因找到了
钠离子电池中的富锰基钠超离子导体(NASICON)型正极材料,因电压高、原材料丰富具有潜在的应用前景,而因充电/放电曲线存在明显的电压滞后,导致可逆容量较低,从而阻碍了其应用。中国科学院过程工程研究所研究员赵君梅联合物理研究所研究员胡勇胜,从晶体结构上解释了富锰基NASICON型正极的电压滞后原
富锂锰基正极材料的分析介绍
随着电动汽车和储能电站等电力设备的快速发展,对高能量密度的锂离子电池的需求日益增加.高比容量(>250 mAh·g-1)的富锂锰基正极材料,有望成为锂离子电池实现高比能量(>350 Wh·kg-1)的关键正极材料.富锂锰基正极材料的Li2MnO3相和晶格氧参与电化学反应使其拥有了高容量,但这也导
富锂锰基正极材料--水分含量的测定
本标准规定了富锂锰基正极材料的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容。 本标准适用于锂离子电池用正极活性物质富锂锰基正极材料。 术语和定义 GB/T 20252 中界定的术语和定义适用于本文件。 要求 产品分类
锂电池富锂锰基正极材料的介绍
高容量是锂电池的发展方向之一,但当前的正极材料中磷酸铁锂的能量密度为580Wh/kg,镍钴锰酸锂的能量密度为750Wh/kg,都偏低。富锂锰基的理论能量密度可达到900Wh/kg,成为研发热点。 富锂锰基作为正极材料的优势有:1、能量密度高;2、主要原材料丰富。由于开发时间较短,目前富锂锰基存
宁波材料所研发出高温型锰酸锂正极材料
尖晶石锰酸锂材料是一种具有三维锂离子通道的锂离子电池正极材料,具有价格低、电位高、环境友好、安全性高等优点,适合应用在电动工具和电动车的储能电池领域。然而,锰酸锂正极材料的高温循环性能差,限制了其大规模应用。现有研究一般认为,锰酸锂的比表面积是影响其高温循环性能的重要因素之一,低的比表面积可以减
宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展
目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放
宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展
目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放电比
锂离子正极材料锰酸锂的简介
锰酸锂(Lithium Manganate)是一种无机化合物,化学式为LiMn2O4。通常为尖晶石相,黑灰色粉末。易溶于水 [1] 。 锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂,尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,一直受到国内外很多学者及研究人员的极
高电压镍锰酸锂材料介绍
高电压镍锰酸锂材料由于其低成本,高能量密度被认为是下一代电动汽车的优选材料,但是其高电压特性将会导致其界面与电解液剧烈反应,解决此问题可以从电解液和正极材料两方面入手。对于正极材料我们分为以下几点:1.前驱体选择:首先是合成前前驱体的选择,从理论上来讲我们只需要得到镍和锰以1:3的原子比均匀混合的镍
电压电流的超前滞后
电压电流的超前与滞后这个概念是相对于电流和电压之间的关系而说的。比如是容性负载(电容器),那么他会导致最终电流超前90度,如果是电感则产生最终电流超前-90度(即滞后90度) 反过来说,在平面直角坐标系中,假设电压为X轴水平方向,则是否超前则为Y轴垂直方向,当为容性负载时为Y正半轴部分,
新一代动力锂电池富锂锰基正极材料研究获进展
目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程(~500公里),消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。目前商业化的动力锂电池能量密度一般在150Wh/kg上下,要实现续航里程翻倍,动力锂离子电池的能量密度
新一代动力锂电池富锂锰基正极材料研究获进展
目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程(~500公里),消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。目前商业化的动力锂电池能量密度一般在150Wh/kg上下,要实现续航里程翻倍,动力锂离子电池的能量密度
科学家揭秘遇热收缩的下一代锂电池正极材料 助锂电池“返老还童”
中国科学院宁波材料技术与工程研究所等在下一代锂电池高比容量富锂锰基正极材料研究方面取得突破性进展。研究发现,这种正极材料在受热时会“收缩”,而这种“收缩”行为可以帮助老化的电池恢复电压,实现电池“返老还童”。这为开发更智能、更耐用的下一代锂电池提供了全新思路。 要更大限度地提高电动汽车和电动航
科学家制备新型石墨烯基碳硫正极材料
日前,中科院电工研究所马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有超高比表面积和大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。相关成果发布于《材料化学》。 据介绍,从微观结构来看,这种碳
《自然》:中国科学家破译古老的生物合成之谜
几丁质生物合成是一个古老而保守的合成途径。中国科学报社科学可视化中心制图从三叶虫到蝴蝶,从海葵到蜗牛,从酵母到念球菌……都有几丁质的身影。几丁质俗称甲壳素,早在5.3亿年前寒武纪生命大爆发时就已经出现,如今广泛存在于真菌、节肢动物、软体动物、环节动物、腔肠动物和原生动物中,却从不会在植物和哺乳动物
高电压锂离子电池正极材料的制备方法
第一步,将可溶性锂盐、钴盐、络合剂、无机盐溶解于溶剂中,形成混合溶液,所述其它无机盐为可溶性的铝盐、锆盐、锶盐、硼盐、钼盐、镧盐的至少一种; 第二步,调节第一步中混合溶液pH=6~9,形成溶胶状壳层材料溶液,此时的pH为偏碱性,可以减少酸性对核层材料的破坏,然后再将核层材料加入上述溶胶溶液中,
模板法制备镍钴锰三元正极材料
模板法凭借其空间限域作用和结构导向作用,在制备具有特殊形貌和精确粒径的材料上有着广泛应用。 纳米多孔的333型粒子一方面可以极大缩短锂离子扩散路径,另一方面电解液可以浸润至纳米孔中为Li+扩散增加另一通道,同时纳米孔还可以缓冲长循环材料体积变化,从而提高材料稳定性。以上这些优点使得333型在水
锂离子正极材料锰酸锂的理化性质介绍
锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化
溶胶凝胶法制备镍钴锰三元正极材料
溶胶凝胶法(sol-gel)最大优点是可在极短时间内实现反应物在分子水平上均匀混合,制备得到的材料具有化学成分分布均匀、具有精确的化学计量比、粒径小且分布窄等优点。 MEI等采用改良的sol-gel法:将柠檬酸和乙二醇加入到一定浓度锂镍钴锰硝酸盐溶液中形成溶胶,然后加入适量的聚乙二醇(PEG-
锰酸锂或将成为锂电池正极材料新宠
前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国锂电池正极材料行业发展前景与投资预测分析报告》通过对锂电池及其需求市场,以及各种正极材料的应用前景的分析,认为锰酸锂、三元材料将成为正极材料的新宠,具有较好的发展前景。 锂电池行业产销规模不断扩大 据前瞻产业研究院数据调查显示,近年来,全
我国科学家破译人类下丘脑发育及演化之谜
哺乳动物大脑的发育是一个高度精密的动态调控过程,涉及神经祖细胞模式生成、神经发生、突触形成、环路构建以及胶质细胞分化等关键环节。近年来,单细胞基因组学技术的进步使我们能够深入解析发育中新皮层的物种特异性分子架构和细胞多样性。下丘脑位于皮层下,由众多的核团和各种肽能神经元组成,调控着饮食、睡眠、昼夜节
关于锂电池的正极材料锂锰氧化物的介绍
我国锰资源储量丰富,而且锰无毒,污染小,因此层状结构的LiMnO2和尖晶石型的LiMn2O4都成为了正极材料研究的热点。 锂锰氧化物主要有层状LiMnO2和尖晶石型LiMn2O4两类。LiMnO2属于正交晶系,岩盐结构,氧原子分布为扭变四方密堆结构,其空间点群为Pmnm,理论比容量达到286m
高电压锂离子电池复合正极材料的权利要求
1.一种高电压锂离子电池复合正极材料,其特征在于,该复合正极材料具有核壳结构,该核壳结构由核层材料和壳层材料构成,核层材料为Li1+nAwNi0.5+xCo0.2+yMn0.3+zO2,其中-0.05≤n
科学家破解巴基球形成之谜
据物理学家组织网8月1日(北京时间)报道,经过25年的探索,美国科学家们最近揭开了富勒烯家族中巴基球的笼状碳分子形成之谜。 美国佛罗里达州立大学和美国国家科学基金会支持的国家高磁场实验室的研究团队取得的这一成果,清晰地展示了巴基球是如何自组装成笼状结构的,其对于碳纳米技术的发
聚合物锂离子电池正极材料锰尖晶石的简介
目前人们试图通过修饰尖晶石LiMnO材料的成分,把材料中Mn的平均氧化态保持在略低于3.5,从而抑Jahn-Teller扭曲以减速小对尖晶石结构的破坏。其中一个修饰的方法即掺杂一些过渡金属离子,如Co,Cr,Ni,Fe和Ti等离子来取代材料中的部分Mn。该文首先采用传统的固相方法合成了标准尖晶石
聚合物锂离子电池正极材料锰尖晶石的介绍
相比较层状化合物LiCoO和LiNiO而言,尖晶石LiMnO以它价格上和环境保护方面的优势成为锂离子电池阴极材料中最具发展潜力的一种。但是,尖晶石LiMnO在电池的充放电循环容量损失归结为有机电解液的分解和Jahn-Teller效应导致的结构破坏。
镍钴锰三元正极材料制备不同方法的对比
固相法虽工艺简单,但材料形貌、粒径等难以控制;共沉淀法通过控制温度、搅拌速度、pH值等可制备粒径分布窄、振实密度高等电化学性能优异的三元材料,但是共沉淀法需要过滤、洗涤等工序,产生大量工业废水;溶胶凝胶法、喷雾热解法和模板法得到的材料元素化学计量比精确可控、颗粒小且分散性好,材料电池性能优异,但