北大潘锋联合十单位破解硅基负极SEI生长演化机制
产业上新一代的锂电池负极材料是硅碳材料，主要包括微米级氧化亚硅复合石墨（硅氧碳）负极与纳米硅碳负极两大类。“传统石墨已达极限，硅基负极将开新局”。这是近两年新能源行业达成的普遍共识，作为锂电池领域技术门槛高、市场前景十分广阔的赛道，各大电池厂、材料厂争相入局。对于新锐硅碳材料公司，甚至出现了上百家投资机构“穷追不舍，送钱无门”的情况。 目前学术界、产业界正在共同引领高性能硅基负极的研发，其已在特斯拉与松下、特斯拉与宁德时代合作的动力电池，中高端电动工具电池中逐步实现商用（负极比容量多数为420-650 mAh/g）。 虽然搭载硅碳材料的电池具备更高的能量密度，但硅基负极有两大普遍认可的痛点： （1）硅基颗粒的体积膨胀/收缩率大；（2）表面的固体电解质膜（SEI膜）持续生长增厚。 传统的SEI被认为是绝缘的，但为何扫描电子显微镜下清晰可见的“SEI厚层”可以包裹住硅基颗粒，并持续生长、增厚？此外，SEI持续生长，意味着......阅读全文
崔屹/鲍哲南团队开发多功能人造SEI提高金属锂负极性能
锂金属负极面临的关键挑战 随着商用锂离子电池的容量越来越接近理论值，人们急需寻找一种可靠的负极材料来替代锂离子电池中的石墨，从而进一步提高锂电池的能量密度。锂金属具有极高的（3,860 mAh/g）比容量和极低的（-3.04 V对于标准氢电极）电化学电位，成为了目前研究最火热的负极材料。然而金
硅基智能创始人司马华鹏：从碳基到硅基，文明交替的奇点已至
硅基智能创始人司马华鹏认为，随着AI技术的快速发展，我们正处在从碳基文明向硅基文明转变的关键时期。这一转变不仅标志着技术的迭代，更意味着生命深层的进化。在AI时代，算力、电力和财力成为了新的生产资料，而传统的食物、能源和土地已不再是关键。司马华鹏将“硅基”概念类比为漫威作品中的振金，认为它将在能源、
简述锂电池电极裂化原因及影响
锂电池在实际的使用过程中，活性颗粒常常经历许多的不可逆的物理化学和机械过程，比如局部过度充放电，表面结构崩塌，不均匀电极/电解液界面，金属溶解/沉淀，体积膨胀/收缩，局部温度波动等。这些副反应之间的相互作用会导致活性颗粒内部机械或热应力、电化学应力的累积，并进一步可诱发裂缝的产生。这种裂纹主要在
锂电材料锡基负极材料锡合金简介
某些金属如Sn、Si、Al等金属嵌入锂时，将会形成含锂量很高的锂-金属合金。如Sn的理论容量为990mAh/cm3，接近石墨的理论体积比容量的10倍。为了降低电极的不可逆容量，又能保持负极结构的稳定，可以采用锡合金作锂离子电极负极，其组成为：25%Sn2Fe+75%SnFe3C。Sn2Fe为活性
一文详解“锂离子电池负极材料”
人们研究过的锂离子电池负极材料种类繁多, 主要有石墨、硬炭、软炭等碳材料, 钛酸锂、硅基、锡基等非碳材料。 负极材料要求 为了保证良好的电化学性能, 对负极材料要求如下: ① 锂离子嵌入和脱出时电压较低, 使电池具有高工作电压； ② 质量比容量和体积比容量较高, 使电池具有高能量密度；
什么是锂电池“补锂”？
补锂就是预锂化技术。这是因为，采用硅负极后，首次库伦效率低的问题就比较突出。就是由于硅的膨胀比较大，这让硅表面的SEI膜（固体电解质界面膜）始终处于“破坏-重构”的动态过程中，最终导致SEI膜厚度持续增加，界面阻抗升高，活性物质消耗，致使容量衰减，首效降低。而这种首次充电时的大量锂损耗，是不可逆的。
“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术
据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道，奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法，可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”，制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来
硅基全电池的其他重要参数
初始库仑效率（ICE）是全电池设计的关键，因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用，从而影响适用电池的总重量。然而，大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中，通常采用金属锂作为对电极，但锂通常过量，这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。在
新研究实现硅基非传统超导
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作，在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成
为何选择硅基微流控芯片？
第一种应用于微流控芯片的材料是硅，虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为：* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而，硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理，因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时，硅展现出明显的不透光性。此外，由
中国科大低温合成硅纳米锂离子电池负极材料
一直以来，利用廉价的二氧化硅或硅酸盐制备硅材料都需要较高的反应温度。目前工业上采用的方法依然是高温碳热还原法（>1700℃），所制备的硅大都为块材，难以应用于锂离子电池负极材料。2007年至今，650℃条件下镁热还原二氧化硅是主要的制备纳米硅材料的方法，但该方法条件苛刻，容易产生副产物Mg2Si
研究构建新型固态电解质界面
近日，中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士、副研究员窦浩桢团队在水系锌离子电池领域取得新进展。团队开发了一种超薄分层固态电解质界面，有效解决了锌负极在高电流密度和高深度放电（DOD）条件下的严重副反应和树枝状晶体生长问题，为高性能水系锌离子电池的实际应用提供了新思路。相关成果发表在《德国应用化学》
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
我所利用双反应策略原位构建新型固态电解质界面
近日，我所能源催化转化全国重点实验室动力电池与系统研究部（DNL29）陈忠伟院士、窦浩桢副研究员团队在水系锌离子电池（ZIBs）领域取得新进展。团队开发了一种超薄分层固态电解质界面（SEI），有效解决了锌负极在高电流密度和高深度放电（DOD）条件下的严重副反应和树枝状晶体生长问题，为高性能水系锌离子
锂离子动力电池高容量硅/碳负极材料取得突破
目前市场上主流电动汽车的行驶里程和人们日常出行需求仍有差距，提升动力电池能量密度是解决这一问题的关键。国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项支持的北京大学项目团队设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料，为开发高比能量锂离子电池、进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。 开发高容量负
锂电池的新材料硅碳复合负极材料的介绍
数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后，对电池的续航提出了新的要求。当前锂电材料克容量较低，不能满足终端对电池日益增长的需求。 硅碳复合材料作为未来负极材料的一种，其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余，其产业化后，将大大提升电池的容量。现在硅碳复
西安交大研发出高库伦效率的硅负极锂电池
本报讯（记者张行勇）近日，西安交大电气学院教授郑晓泉课题组与美国斯坦福大学材料学院教授崔屹、麻省理工学院核工系教授李巨课题组共同合作，通过一种特殊方法，在纳米硅负极外表面包覆一层人工的二氧化钛纳米层，合成出高机械强度的Si@TiO2yolk-shell结构负极，制备出具有高压实密度的Si@TiO
物理所提出“时空同步”固体电解质界面构建策略
基于中性水系电解液的水系锂离子电池，因固有的高安全性、环境友好性、易于制造等优点而备受关注。然而，水分子极为有限的电化学稳定性窗口以及在超出窗口后负极界面处严重的析氢反应（HER），限制了高压水系电池的发展，进而限制了水系电池的能量密度。从现有的商业锂离子电池中可知，抑制HER的有效策略是可以通过在
硅基混合能源电池研究取得重要进展
在过去十年里，由于能源危机和全球变暖现象的出现，可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。 硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法，如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表
王曦：领航高端硅基产业蓝海
王曦，中国科学院院士，我国著名半导体材料学专家，中科院上海微系统与信息技术研究所所长、我国高端集成电路衬底材料的主要开拓者和领军人物。3月23日，他在上海科技奖励大会上获得了2017年度科技功臣奖。 在中国，如果提到高端硅基SOI材料研发和产业化，业内人士都会提到一个名字——王曦。 王曦，中
硅基动态血糖仪怎么样
硅基动态血糖仪亲测大大好用，我是低血糖，为了稳定血糖，现在每天都在戴着，硅基动态血糖仪对我来说，帮助很大。它不像传统血糖仪需要扎手指，直接戴在手臂或胳膊上就好了。而且它的功能很人性化，可以连续14天自动测血糖，每时每刻的血糖详情会同步到手机上。每天还会生成血糖数据分析，根据数据变化及时调节饮食。如果
物理所揭示温度调控锂金属电池界面相和Li+输运
锂离子电池（LIBs）在低温（＜-20 ℃）下的稳定运行，对于电动汽车的推广和应用至关重要。在低温下，锂离子（Li+）迁移速率降低、反应速率减慢，导致电池内阻增大、可逆容量下降、电动汽车的续航里程减少，甚至可能诱发锂枝晶生长，增加安全隐患。与石墨负极相比，金属锂负极具有更高的能量密度（3860
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
什么是“掺硅补锂电芯”技术？
811电池要搭配硅碳和硅氧使用，但是SiOx会存在首次效率低的原因，需要补锂工艺才能实现。随着新能源汽车在实际应用中对续航里程要求的不断提高，动力电池相关材料也向着提供更高能量密度的方向发展。传统锂离子电池的石墨负极已经无法满足现有需求，高能量密度负极材料（硅碳，硅氧）成为企业追逐的新热点。在理想状
宁波材料所－锂电池金属锂负极真实可逆性定量分析
以金属锂为负极的锂金属二次电池具备超越600Wh/kg能量密度的潜力，是突破传统锂离子电池能量密度极限的下一代高比能电池技术发展方向和研究热点。然而，金属锂负极电化学可逆性差成为制约锂金属电池循环寿命提升的瓶颈。准确分析金属锂负极的可逆性是剖析其性能衰减机制，进而发展长寿命锂金属电池的关键基础科
硅纳米管：自组生长新纳米材料
湖南大学博士生导师唐元洪教授课题组率先合成自组生长的硅纳米管，标志着我国在纳米材料研究方面取得重大突破。 自组生长的硅纳米管是在一定条件下由一个个原子自己搭建生成、内部排列有序的纳米管，它完全可以体现硅纳米管的真实特性，同时具备碳纳米材料和硅纳米线材料的性能，在传感器、晶体管、光电器件等方
硅纳米粒子促进谷物生长和产出
俄罗斯托木斯克西伯利亚国立医科大学科学家研制出一种利用硅纳米粒子加快谷物生长和增加产量的方法。研究人员称，这种方法目前在全世界独一无二。中国和其他国家的农产品生产商已表示对该方法感兴趣。图片来源于网络 该大学发布消息称，“试验期间成功加快了农作物的生长，同时也增加了产量，并提高了农作物的抗病性
锂电池负极铜基集流体的类型介绍
1、连续铜箔集流体； 2、铜丝编织型铜网集流体； 3、泡沫铜集流体； 4、三维纳米多孔铜集流体； 这些多孔铜箔相比于商用连续铜箔，具有许多不可比拟的优势，它可以与活性材料形成更加充分的导电网络，应对活性材料的高膨胀率问题也具备有效价值，并能减少电池的总质量等
综述文章分析了可充电碱性锌基电池负极
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锂离子电池负极材料锡基合金镀层检验
若镀层仍达不到满意的光亮度或发黑，就应该检查以下几个方面: (1) 整流器电流是否缺相等电源原因。 (2) 是否有大量氯离子或其它离子混入镀液中。 (3) 导电是否良好，滚桶是否有问题。 若原因不明（特别是镀层发黑、有黑色小点时）可用0. 05～0. 1A/dm2 的电流密度和较大的阴极