上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展

锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究。然而,在其研究及实际应用过程中仍存在两个关键问题:功能层通常为不导锂的非活性材料,阻碍锂离子的快速传输,不能从根源上抑制锂枝晶形核;陶瓷颗粒与有机体系不兼容,容易引发浆料凝胶化现象,恶化加工性能。因此,目前亟需开发出一种兼具优化锂沉积行为和优异加工性能的锂金属电池用功能化隔膜。基于上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员张涛团队通过石榴石型固态电解质Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)与聚丙烯腈(PAN)强极性腈基基团(-CN)之间的配位作用构建了稳固的LLZTO@PAN包覆结构。在此基础上,利用该功能性材料构......阅读全文

固态锂电池电解质的硫化物体系

  硫化物体系的固体电解质可认为是由硫化锂及错、磷、硅、钛、铝、锡等元素的硫化物组成的多元复合材料,材料物相同时涵盖晶态和非晶态。硫的离子半径大,使得锂离子传输通道更大;电负性也适宜,所以硫化物固体电解质在所有固体电解质中锂离子电导最好,其中Li-Ge-P-S体系在室温下的锂离子电导可以和电解液直接

固态锂电池电解质的氧化物体系

  氧化物体系的固体电解质主要包含钙钛矿结构的锂钢钛氧化物(LLTO),石榴石结构的锂钢错氧化物(LLZO),快离子导体(LISICON、NASICON)等,导锂机制多为材料在微观层面形成了结构稳定的锂离子输运通道。氧化物固体电解质最大的优势即源于无机氧化物本征属性:机械强度大,理化稳定性较高,耐压

隔膜在液态锂电池中的作用介绍

在液态锂离子电池中,隔膜是锂电池四大关键材料之一,隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。另外,由于电解液为有机溶剂,因

软包锂电池和铝壳电池的性能区别

在液态锂离子电池中,隔膜是锂电池四大关键材料之一,隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。另外,由于电解液为有机溶剂,因

我国科学家首次研制出尼龙固态电解质

   尼龙是一种具有80多年历史的经典聚合物。其独特的酰胺键(肽键)使其具有很高的弹性,丰富的氢键网络结构也使其具有一定的机械强度。尼龙在生活中最为人所知的应用当属被年轻女性所钟爱的尼龙丝袜。  近日,尼龙固态电解质在中国科学院青岛生物能源与过程研究所首次研制成功。4月2日,该所崔光磊研究员团队的这

“动态双电层”可构建自修复固态电解质界面

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。团队提出了动态双电层概念,原位构筑自修复杂化固态电解质界面,得到的水系锌离子电池在高载和贫电解液实际工况下具有长循环寿命。该研究为水系电池固态电解质界面设计提供指导,其“动态双电层”概念为理解双电层结构提

研究提出获取高性能复合固态电解质设计方案

近日,西安交通大学郗凯教授和冯国栋教授等人分析总结了具有有序微孔结构的无机功能材料(OMMs)微纳结构有序度对复合固态电解质性能的影响规律并阐明其内在机制,为获取高性能复合固态电解质提供了可靠的设计方案,为OMMs在未来先进技术节点上的应用提供了可能性。该研究成果发表于《先进材料》上。研究团队通过从

固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池使用的电解液和隔膜以有机成分为主,故同样隶属有机物的有机聚合物是固体电解质基体的自然选择。有机聚合物国体电解质体系包括聚氧化乙烯(PEO)及与其结构有一定相似性的聚合物(聚氧化丙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯)等。  聚氧化乙烯由于其和锂负极的良好兼容性成为有机聚合物固体电解质的主

固态电池的技术优势分析

电池技术的变革,关系到能源的变革。作为公认的下一代电池技术,固态电池正在离我们越来越近。一个巨大的优势是,固态电池将比目前市场上的任何电池产品都安全有效。固态电池不仅涵盖电动工具、玩具、笔记本电脑和智能手机等普通生活领域,还将给许多特殊领域带来深远的影响,比如医疗设备、宇宙飞船和以摆脱对化石燃料的依

硅基负极固态电解质界面膜生长演化机制获揭示

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灵感来自树叶!新型准固态凝胶电解质阻燃又抗冻

近日,大连理工大学董旭峰教授与黄昊教授合作,在先进宽温域、高安全性复合准固态电解质研究方面取得突破性进展,相关成果发表在能源材料领域著名期刊《能源存储材料》。“叶脉”结构的应用。大连理工大学供图锂电池在极端环境中的稳定性及安全性是亟需关注的问题。传统液体电解质面临诸多挑战,如易燃、泄漏以及有限的工作

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

复合固态电解质锂电池的材料的优缺点介绍

  硫化物电解质电导率高,但化学稳定性差,可加工性不良。氧化物电解质电导率较高,但存在刚性界面接触的问题以及严重副反应,且加工困难。聚合物电解质具有良好的界面相容性和机械加工性,但其室温离子电导率低,限制了其应用温度范围。目前复合固态电解质是最具有发展潜力的材料体系。

简述固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池中使用的电解质和隔膜主要由有机成分组成,因此同样属于有机物质的有机聚合物是固态电解质基板的自然选择。有机聚合物电解质体系包括聚环氧乙烷(PEO)和结构上具有一定相似性的聚合物(聚氧丙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯)。  聚环氧乙烷因其与锂负极良好的相容性而成为有机聚合物固体电解

固态电池的分类及性能介绍

固态电池目前有全固态电池和半固态电池两种形态。全固态电池:将隔膜、电解液替换成陶瓷基固态电解质(硫化物LiPSCl;氧化物LLZTO、LATP)。全固态电池彻底去除溶剂准固态(半固态)电池:全固态中的陶瓷基电解质与正负极(固-固界面)接触较差,准固态采用用聚合物基体PVDF、PEO等作固态电解质。但

纯锂新能源公司全固态锂电池实现量产

传统锂电池在过度充放电、高温、碰撞等条件下可能因液态电解质的泄漏和挥发而发生燃爆事故。安全事故频发的压力下,采用固态电解质的新型锂电池技术备受关注。记者获悉,北京企业纯锂新能源公司研发出了一款全固态锂电池并于近日投产。传统锂电池的电芯是由正负极、电解液和隔膜构成。而固态锂电池是将锂电池内部的液态电解

青岛储能研究院全固态聚合物锂电池研究取得重要进展

  近日,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛储能产业技术研究院成功开发出新一代全固态聚合物锂电池,相关研究成果分别发表在Scientific Reports, Chem. Comm., Progress in Polymer Science和Journal of the Electro

相较传统锂离子电池,固态电池有哪些技术优势?

优势一是轻。使用了全固态电解质后,锂离子电池的适用材料体系也会发生改变,其中核心的一点就是可以不必使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极,这样可以明显减轻负极材料的用量,使得整个电池的能量密度有明显提高。优势二是薄。传统锂离子电池中,需要使用隔膜和电解液,它们加起来占据了电池中近40%的体积

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

在电动车的使用上固态电池的优势介绍

  固态电池是采用固态电解质的锂离子电池。工作原理上,固态锂电池和传统的锂电池并无区别:传统的液态锂电池被称为“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两极,中间为液态电解质,锂离子在电解液中迁移来完成正负极间的穿梭实现充放电,而固态电池的电解质为固态,相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。固态电

研究揭示高介电复合固态电解质的高效离子输运机理

近日,中国科学院大连化学物理研究所副研究员钟贵明与清华大学深圳研究院康飞宇教授、贺艳兵教授团队合作,在聚合物无机复合固态电解质研究中取得新进展。团队研发出了由PVDF、LiTFSI与BaTiO3–Li0.33La0.56TiO3–x并排异质结构筑的高介电复合固态电解质(PVBL),提出并验证了界面电

固态电解质委屈地哭了:导电性太高也是我的错?

  为什么要研究固态电解质  在未来可见的很长一段时间,锂金属负极都将是高能量可充电池竞相追逐的对象。目前常规的液态或者聚合物电解质很难抑制锂金属负极的枝晶生长,而固态电解质具有优异的力学强度,高Li+传递性能,可以有效抑制锂枝晶的生长。因此,固态电解质被认为是确保锂金属负极发挥威力的绝佳搭档。  

研究人员在新型氟基固态电解质研究方面取得进展

  二次电池是现代和未来大规模智能电网、电动汽车和军用电源不可或缺的储能元件,当前的锂离子电池面临着能量密度无法满足电化学储能需求,以及有机电解液可燃和泄露致使存在安全隐患等诸多问题。锂金属电池具有更高的能量密度,但面临着锂负极枝晶生长等问题。固态锂金属电池由于能量密度和安全性的双重潜在优势,是下一

一种高度稳定的柔性沸石电解质固态锂空气电池

  吉林大学最新Nature:  【引言】在现有的电池系统中,锂空气电池具有最高的理论能量密度,并有望在下一代储能设备中占据重要地位。然而,关于安全问题、电解质的分解和挥发、锂负极的腐蚀和锂枝晶的形成等几个严重的挑战仍然需要解决。为了规避这些问题,有必要开发一种固态锂空气电池(SSLAB),它包含一

新型单阴离子传导固态电解质可用于柔性锌空气电池

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柔性锌-空气电池方面取得新进展。团队受植物根系和血液循环系统的启发,构筑了一种安全、环境友好、具有多层级离子传输通道的单阴离子传导固态电解质,由其组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能和超长循环寿命。相关成果发表在《德国应用化学

我所将储氢材料应用于钠离子固态电解质

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202305/t20230511_6752116.html  近日,我所氢能与先进材料研究部复合氢化物材料化学研究组(DNL1901组)陈萍研究员、何腾研究员与美国国家标准与技术研究院(NIST)Hui Wu博士和南京航空航

新型单阴离子传导固态电解质可用于柔性锌空气电池

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柔性锌-空气电池方面取得新进展。团队受植物根系和血液循环系统的启发,构筑了一种安全、环境友好、具有多层级离子传输通道的单阴离子传导固态电解质,由其组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能和超长循环寿命。相关成果发表在《德国应用化学

标准立项-|-《固态锂电池用无机硫化物固体电解质》

  由电动汽车产业技术创新战略联盟提出,国联汽车动力电池研究院有限责任公司牵头研制的《固态锂电池用无机硫化物固体电解质》CSAE标准已按《中国汽车工程学会(CSAE)标准制修订管理办法》有关规定通过立项审查,现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划,起草任务书编号为2025-005。  标准研制背景及

研究人员制备出双盐体系聚合物固态电池电解质

近日,西安交通大学化学学院丁书江教授和郗凯教授团队制备了含有单离子导体聚合物(SICP)锂盐和传统双离子锂盐(LiTFSI)的双盐体系聚合物电解质SF@d-QSPE,相关研究成果发表于《科学通报》上。研究表明,含有单离子导体聚合物可以提供聚阴离子,通过排斥作用降低自由阴离子的移动速率。同时传统双离子

我所揭示高介电复合固态电解质的高效离子输运机理

  近日,我所燃料电池研究部谱学电化学与锂离子电池研究组(DNL0307组)钟贵明副研究员与清华大学深圳研究院康飞宇教授、贺艳兵教授团队合作在聚合物无机复合固态电解质研究中取得新进展,研发出了由PVDF、LiTFSI与BaTiO3–Li0.33La0.56TiO3–x并排异质结构筑的高介电复合固态电