历时8年、实验失败百次,她取得全球首个突破

历时8年,历经100多次实验失败后,孟颖团队终于成功研发出全球首个无负极钠固态电池。在此之前,钠电池、固态电池和无负极电池都已经出现,但没有人能够成功地将这三种想法结合起来。这种新型电池结构稳定、安全性高,可循环数百次,并且具备环保、低成本的优点,为未来电池技术的发展开辟了新的路径。相关成果日前已发表在Nature Energy。论文通讯作者孟颖(Ying Shirley Meng)是美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院分子工程教授;美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)博士后研究员Jihyun Jang同为该论文的通讯作者;UCSD博士生Grayson Deysher为该论文的第一作者。Nature Energy论文孟颖专注于材料科学研究已有26年,发表了300多篇科学论文,并拥有10多项专利。她告诉《中国科学报》:“论文和专利都是副产品,培养出优秀的学生自然会有好的研究成果。对我而言,学生的成长与成功,才是我保持科研热情的最大动......阅读全文

关于锂电池负极材料的简介

  负极指电源中电位(电势)较低的一端。在原电池中,是指起氧化作用的电极,电池反应中写在左边。从物理角度来看,是电路中电子流出的一极。而负极材料,则是指电池中构成负极的原料,目前常见的负极材料有碳负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、合金类负极材料和纳米级负极材料。

锂电池负极材料大体分类介绍

  第一种是碳负极材料:  目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。  第二种是锡基负极材料:  锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。  第三种是含锂

锂电池负极材料铜箔的简介

  铜箔是一种阴质性电解材料,沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔, 它作为PCB的导电体。它容易粘合于绝缘层,接受印刷保护层,腐蚀后形成电路图样。  铜箔由铜加一定比例的其它金属打制而成,铜箔一般有90箔和88箔两种,即为含铜量为90%和88%,尺寸为16*16cm 铜箔,是用途最广泛的装

锂电池负极材料大体分为几种

锂电池负极材料大概分为六种:碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、纳米级材料、纳米负极材料。第一种是碳纳米级材料负极材料:目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。第二种是合金类负极材料:

常见锂离子电池负极材料介绍

锂离子电池负极材料主要有碳、石墨、硅、锡、钴等,而锂离子电池碳负极材料常见的分类方法包括天然石墨负极材料、人工石墨负极材料、非晶碳负极材料和硅碳复合负极材料等。

锂电池的负极材料有哪些?

锂电池负极材料按照所用活性物质,可分为碳材和非碳材两大类:碳系材料包括石墨材料(天然石墨、人造石墨以及中间相碳位球)与其它碳系(硬碳、软碳和石墨烯)两条路线。石墨烯负极材料又可进一步分为天然石墨、人造石墨、复合石墨和中间相碳微球。其中,天然石墨负极材料的上游为天然石墨矿石,人造石墨负极材料的上游包括

石墨烯材料电池负极的技术缺陷

1)制备的单层石墨烯片层极易堆积,比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间;2)首次库伦效率低,一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团,循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解,形成SEI 膜;同时,碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应,造成可逆容量的进一步下降;3)初期容量衰减快;

锂离子电池负极材料的概述

  在锂离子电池负极材料中,石墨类碳负极材料以其来源广泛,价格便宜,一直是负极材料的主要类型。除石墨化中间相碳微球(MCMB)、低端人造石墨占据小部分市场份额外,改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率。非碳负极材料具有很高的体积能量密度,越来越引起引起科研工作者兴趣,但是也存在着循环稳定性差,不可

常见的锂电池负极材料介绍

1、碳负极材料此种类型的材料无论是能量密度、循环能力,还是成本投入等方面,其都处于表现均衡的负极材料,同时也是促进锂离子电池诞生的主要材料,碳材料可以被划分为两大类别,即石墨化碳材料以及硬碳。其中,前者主要包括人造石墨以及天然石墨。2、天然石墨天然石墨也具有诸多优势,其结晶度较高、可嵌入的位置较多,

锂电池负极配方的相关介绍

  石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体(铜箔)  负极材料(石墨):94.5%  导电剂(CarbonECP):1.0%(科琴超导碳黑)  粘结剂(SBR):2.25%(SBR=丁苯橡胶胶乳)  增稠剂(CMC):2.25%(CMC=羧甲基纤维素钠)  水:固体物质的重量比为1

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

增强界面静电吸附可实现无“刺猬刺”锌负极

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎、朱凯月团队在水系锌离子电池金属负极研究中取得新进展。团队利用阴离子表面活性剂增强了电极界面对锌离子的吸附,实现了高Zn(002)取向的无枝晶锌负极。相关成果发表在《美国化学会-纳米》上。水系锌离子电池具有安全性高、成本低、离子电导率高、稳定性好等优点,

锂离子电池负极材料研究获进展

  大连理工大学教授陆安慧课题组最近创新性地提出,采用无溶剂法以纳米二元金属氧化物(ZnSnO3)为前驱体,原位生长金属有机骨架ZIF-8制备Sn@C复合材料。根据软硬酸碱理论,2-甲基咪唑作为交界碱优先与交界酸Zn2+结合生成ZIF-8,后续的热解过程使ZIF-8转变为含氮的导电炭网络,

锂离子电池负极材料选择的要求

  (1) 锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输出电压高  (2) 在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插,以得到高容量密度  (3) 在整个插入/脱插过程中,锂的插入和脱插应可逆,且主体结构没有或很少发生变化,从而确保良好的循环性能  (4) 氧化还原电位

锂电池负极质料有什么种类介绍

▼碳负极质料在实际的应用中,锂离子电池的碳负极质料根本上是这几种碳素质料:人工石墨、天然石墨、石油焦以及碳纤维等。▼锡基负极质料锡基负极质料一般环境下可以分为两种,一种是锡的氧化物,而另一种就是锡基复合氧化物了。锡的氧化物一般是指各类价态的金属锡的氧化物。▼含锂过渡金属氮化物负极质料这一种负极质料还

锂电池碳材料负极的技术缺陷

采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择,其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求,研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端:1、过充电时易析出锂

锂离子电池负极材料的相关介绍

  负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应:充电时锂离子插入,放电时锂离子脱插。充电时:xLi++ xe-+ 6C →LixC6放电时:LixC6→ xLi++ xe-+ 6C  大体分为以下几种:  第一种是碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,

主要锂离子电池的负极材料介绍

锂离子电池与二次锂电池的最大不同在于前者用嵌锂化合物代替金属锂作为电池负极,因此锂离子电池的研究开发,很大程度上就是负极嵌锂化合物的研究开发。作为锂离子电池的负极材料,所必须具备的条件是:(1) 低的电化当量;(2) 锂离子的脱嵌容易且高度可逆;(3) Li+的扩散系数大;(4) 有较好的电子导电率

锂电池负极集流体材料的介绍

  负极集流体材料一般用铜箔(10μm~20μm厚)。  铜箔作为一种有色金属箔体材料,用于锂电池负极集流体,主要要求其以下三项技术指标:(1)厚度(8μm~12μm);(2)拉伸强度( >30kg/mm2);(3)延伸率( >5%)  锂电池用铜箔大致可分为两种:(1)压延铜箔(光面);(2)电解

钠离子电池负极领域取得新进展

  近日,东北大学谢宏伟团队合成了一种纳米石墨片作为储钠负极材料,为高倍率、长循环的钠离子电池负极开发提供了一种新的设计思路,为钠离子电池在大规模储能领域的实际应用创造了机会。相关成果发表在ACS Energy Letters上。  受益于低成本、丰富、全球分布的钠资源,钠离子电池被认为在大规模电化

锂离子电池碳负极材料的特点

1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应是可逆的,因此其循环寿命相对较长

锂电池碳负极材料的相关介绍

  碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能,并且碳材料价廉、无毒,目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入,已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,锂在其中的嵌入-脱嵌不

关于原电池的正负极反应介绍

  负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。  正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子

锂电池碳素负极材料的结构介绍

碳材料根据其结构特性可分成两类:易石墨化碳及难石墨化碳,也就是通常所说的软碳和硬碳材料。通常硬碳的晶粒较小,晶粒取向不规则,密度较小,表面多孔,晶面间距(d002)较大,一般在0.35~0.40nm,而软碳则为0.35nm左右。软碳主要有碳纤维、碳微球、石油焦等。软碳主要有碳纤维、碳微球、石油焦等。

锂离子电池负极材料的烧结设备

全自动气氛保护隧道式电阻炉用于石墨负极材料的烧成。工艺简述在99.99%的氮气氛保护下对石墨进行烧结。产品中含有沥青等挥发物,不含有洗油,洗油己由定作方先期处理。烧成周期:约22小时各温区划分、进气管路、烟囱位置详见工艺曲线图。

锂电池负极材料石墨的应用

  石墨可用于生产耐火材料、导电材料、耐磨材料、润滑剂、耐高温密封材料、耐腐蚀材料、隔热材料、吸附材料、摩擦材料和防辐射材料等,这些材料广泛应用于冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业和国防等。  耐火材料  在钢铁工业,石墨耐火材料用于电弧高炉和氧气转炉的耐火炉衬、钢水包耐火衬等; 石墨耐火材

选择锂电池负极质料的选用原则

高能量比:相有关锂电极的电极电位要更低;可逆性好:充放电回响的可逆性好;兼容性好:与电解液和粘结剂的兼容性好;比外貌积小:最好是小于10m2/g,真密度高:要大于2.0g/cm3;不变性好:镶嵌锂的进程中尺寸和机器不变机能好。

关于锂离子电池负极材料分类介绍

  作为锂离子电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟。现阶段负极材料研究的重要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。  第一种是碳负极材料:目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦