金属所等揭示全固态锂电正极材料原子尺度失效机制

全固态锂电池具备高安全性和高能量密度的特点,有望成为超越传统液态锂离子电池的下一代电池技术。而电极材料(包括正极和负极)与固态电解质的界面不稳定性阻碍了固态电池的发展。因此,探讨正极/固态电解质界面不稳定性诱发的电池材料失效机制,对于优化设计全固态电池材料具有重要意义。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部研究员王春阳,联合美国加利福尼亚大学尔湾分校教授忻获麟团队,基于前期关于液态锂电正极材料失效机制的研究成果,在全固态电池正极材料的失效机制研究方面取得进展。该团队利用人工智能辅助的透射电镜技术揭示了全固态锂电层状氧化物正极材料的原子尺度结构退化机制,并发现其与传统液态电池中的退化机制具有显著差别。研究表明,全固态电池的晶格失氧和局部应力耦合驱动的表面“晶格碎化”以及脱锂诱发的剪切相变共同导致层状氧化物的结构性能退化。表面“晶格碎化”涉及纳米级多晶岩盐相的形成。这一失效模式在层状氧化物正极材料中被......阅读全文

全固态锂电池薄膜正极简介

  大多数能够膜化的高电位材料均可用于固态化锂电薄膜正极材料。薄膜正极材料主要分为金属氧化物,金属硫化物和钒氧化物。  适合做正极材料的金属化合物,多数已经在传统锂电池领域得到了应用,比如Li Mn2O4、Li Co O2、Li Co1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li Ni O2、Li Fe PO

全固态锂电池的缺点简介

  1)温度较低的时候,内阻比较大;  2)材料导电率不高,功率密度提升困难;  3)制造大容量单体困难;  4)大规模制造中的正负极成膜技术还在集中火力研究中。

应用全固态锂电池的优势介绍

  1)安全性好,电解质无腐蚀,不可燃,也不存在漏液问题;  2)高温稳定性好,可以在60℃-120℃之间工作;  3)有望获得更高的能量密度。固态电解液,力学性能好,有效抑制锂单质直径生长造成的短路问题,使得可以选用理论容量更高的电极材料,比如锂单质做负极;固态电解质的电压窗口更宽,可以使用电位更

全固态锂电池的优点有哪些?

  1)安全性好,电解质无腐蚀,不可燃,也不存在漏液问题;  2)高温稳定性好,可以在60℃-120℃之间工作;  3)有望获得更高的能量密度。固态电解液,力学性能好,有效抑制锂单质直径生长造成的短路问题,使得可以选用理论容量更高的电极材料,比如锂单质做负极;固态电解质的电压窗口更宽,可以使用电位更

全固态锂电池薄膜负极的相关介绍

  薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物,氮化物和氧化物。  金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。其理论比容量高达3600mAh/g,金属锂非常活泼,其熔点只有 180 ℃,非常容易与水和氧发生反应,电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。  锂合金材料不但具有较

全固态薄膜锂电池负极薄膜的研究

  全固态薄膜锂电池的负极薄膜目前多采用金属锂薄膜。  金属锂具有电位低、比容量高等优点,而其安全性差、充放电形变大的缺点由于薄膜电极很薄而近于忽略,但考虑到全固态薄膜锂电池未来在微电子方面的用途,采用锂薄膜作为负极不能耐受回流焊的加热温度(锂熔点l80.5℃,回流焊温度245℃),因此,薄膜锂电池

全固态薄膜锂电池正极薄膜的研究

  薄膜锂电池的正极材料初期主要是Ti2S3、MoS2、MnO₂等,随后被电位更高的正极材料代替,如V2O3、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。薄膜制备技术也从初期的蒸镀、旋涂、溅射等技术不断完善增加。  钒氧化物和钒酸锂类正极材料一直是正极材料研究的重要方向,其作为薄膜锂电池的正极材料具

全固态锂电池的基本信息介绍

  全固态锂电池是电池内部的正极材料,负极材料,电解质均采用固体材料,同时去掉了隔膜的一类锂电池,它又可以分为全固态锂离子电池和全固态金属锂电池。目前研究基本倾向于在全固态金属电池。毕竟金属锂的能量密度为3860mah/g,约为碳的10倍。

全固态锂电池的薄膜负极的介绍

  薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物,氮化物和氧化物。  金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。其理论比容量高达3600mAh/g,金属锂非常活泼,其熔点只有 180 ℃,非常容易与水和氧发生反应,电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。  锂合金材料不但具有较

无机全固态薄膜锂电池的研究方向介绍

  (1)研发新的电池结构,提高电池单位面积的容量、放电功率,解决薄膜锂电池单位面积容量和功率低的问题;  (2)研究新型高离子电导率的固态电解质,解决无机固态电解质锂离子电导率低的问题;  (3)研究新型正、负极,使成膜后的正、负极具有更。

关于全固态锂电池的不足之处介绍

  1)温度较低的时候,内阻比较大;  2)材料导电率不高,功率密度提升困难;  3)制造大容量单体困难;  4)大规模制造中的正负极成膜技术还在集中火力研究中。

全固态锂电池组成的薄膜正极简介

  大多数能够膜化的高电位材料均可用于固态化锂电薄膜正极材料。薄膜正极材料主要分为金属氧化物,金属硫化物和钒氧化物。  适合做正极材料的金属化合物,多数已经在传统锂电池领域得到了应用,比如Li Mn2O4、Li Co O2、Li Co1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li Ni O2、Li Fe PO

全固态锂电池电解质开发!性能全面领先

  中国科学技术大学教授马骋开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,适合进行产业化应用。6月27日,该成果发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》上。  全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,

我国开发,超强全固态锂电池电解质问世!

  日前从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,适合进行产业化应用。6月27日,该成果发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。研究人员介绍,氧氯化锆锂能以目前最低的成本实现和当下最先进的硫化物、氯化物

全固态锂电池组成无机固态电解质的介绍

  无机固态电解质是典型的全固态电解质,不含液体成份,热稳定性好,从根本上解决了锂电池的安全问题。加工性好,厚度可以达到纳米尺寸,主要用于全固态薄膜电池。无机固态电解质,从构型不同的角度出发,又包括NASICON结构,LISICON结构和ABO3的钙钛矿结构。锂金属化合物比钠金属化合物的电导率大,这

新路线进一步释放全固态锂电池潜力

  中国科学技术大学教授马骋提出了一种关于全固态电池正极材料的新型技术路线,可以大幅提升复合物正极中的活性物质载量,从而更充分地发挥出全固态锂电池在能量密度上的潜力。相关研究成果近日发表于《自然-通讯》。  全固态锂电池由于用不可燃的无机固态电解质替代了有机液态电解质,因此相较目前商业化锂离子电池而

我国科学家在全固态锂电池研究中获重要进展

近日,记者从桂林电器科学研究院有限公司获悉,该院朱凌云教授团队和燕山大学黄建宇教授团队联合进行研究,发现碳包覆层可以改善硫化锑(Sb2S3)电极材料在全固态锂电池中的反应动力学,证明硫化锑材料(Sb2S3@C)是一种很有前途的高能量密度全固态锂电池正极。相关成果日前发表在化学与材料领域国际著名

全固态锂电池组成无机有机复合固态电解质介绍

  无机有机复合固态电解质,是指在聚合物的固态电解质当中加入无机填料所形成的一类电解质。一定量活性无机填料的加入可以增加锂离子扩散通道,离子电导率明显提高。  全固体电解质的研究主要集中在开发高电导率无机电解质和有机-无机复合电解质。硫化物固体电解质具有较高的室温离子电导率,但是其环境稳定性差。氧化

精准电镜观测揭示空间电荷层对全固态锂电池真实影响

中国科学技术大学教授马骋团队通过球差校正电镜的原子尺度观测,研究了空间电荷层对全固态锂电池中离子传输的影响,并发现这一现象的微观机理与过往几十年的认知截然不同。3月24日,相关研究成果发表于《自然-通讯》。相比目前的商业化锂离子电池,全固态锂电池具有更好的安全性和更大的能量密度提升空间。在这种电池中

美全新全固态锂硫电池-能量密度是传统锂电池4倍

  据物理学家组织网6月6日(北京时间)报道,美国能源部下属的橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家设计出了一种全新的全固态锂硫电池,其能量密度约为目前电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍,且成本更低廉。相关研究发表在本周出版的世界顶尖化学期刊《德国应用化学国际版》上。

全固态锂电池组成固态化聚合物电解质简介

  固态化聚合物电解质,由锂盐和聚合物构成,大致可以分为全固态类和凝胶类。全固态类是由锂盐和高分子基质络合而成的。锂盐例如:Li PF6、Li BF4、Li Cl O4、Li As F6等。高分子基质比如:PEO、PAN、PVDF、PVDC 和 PMMA 等。凝胶类是由锂盐与液体塑化剂,溶剂等与聚合

全固态薄膜锂电池的LPON等非晶体固态电解质介绍

  LiPON是一种部分氮化的磷酸锂,是一种综合性能优秀的固态电解质,LiPON膜的室温离子电导率与其N含量有关,其合成最佳比例的LiPON电解质膜为LibPOxNaus,25℃时其离子电导率可达3.3×10-5S/cm,电化学稳定窗口宽,可达5.5V,活化能0.54eV。LiPON是通过在N2气氛

或达60亿-中国计划投入资金扶持全固态电池研发

  5月29日,《中国日报》报道称,中国或投入约60亿元,鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。多位知情人士确认,此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施,鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。

中国科大提出一种新型技术路线-充分释放全固态锂电池

16日从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授提出了一种关于全固态电池正极材料的新型技术路线,可以大幅提升复合物正极中的活性物质载量,从而更充分地发挥出全固态锂电池在能量密度上的潜力。3月14日,研究成果发表于国际著名学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)。  电池技术是新

首次多重动态键构建电解质固态锂电池

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508015.shtm全固态锂电池具有高比能、高安全性、高可靠性、长寿命、可柔性化等优点,在柔性电子器件、电动汽车、航空航天等领域具有巨大的储能应用价值。然而,全固态锂电池有限的固态电解质-电极界面接触导致

青岛能源所固态电池产业化技术研究获进展

  传统液态锂电池电解质体系采用易挥发、易燃烧和易爆的碳酸酯类溶剂,在高温、高电压或极端条件下使用时存在极大的安全隐患,难以满足电动汽车对动力锂电池进一步提高能量密度和安全性能等方面的迫切需求。因此,开发新型高安全性全固态电解质电池能大幅提高锂电池的能量密度、电池安全性和综合性能,且具有广阔的市场空

锂电池按电解质分类介绍

  1、液态锂离子电池  液态锂离子电池使用的是液体电解质,电解质为有机溶剂+锂盐。  2、聚合物锂离子电池  聚合物锂离子电池以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物的基体主要为HFP-PVDF、PEO、PAN和PMMA等。 

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

姚宏斌:我们发现了全固态锂电池的电解质新家族

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505020.shtm

李泓:全固态电池预计2020年到2025年上市

  当前,电动汽车的发展引人关注,业界对于新能源汽车的前景寄予厚望。作为核心部件的电池,选择什么样的正负极材料也备受争议。在日前举办的中国电动汽车百人会2017论坛上,中科院物理研究所研究员李泓向记者表示,全固态金属锂电池应当是未来电动车电池的发展方向,预计全固态电池会在2020年到2025年间首批