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
锂离子电池硅负极的结构调整
硅的纳米结构因其较大的比表面积、较短的Li+扩散距离和较快的电子传输速度而引起了人们的极大兴趣。一般来说,根据维度来划分,可划分为:零维(0D)纳米颗粒、一维(1D)纳米线/纳米管、二维(2D)纳米片和三维(3D)多孔结构。0D颗粒大小对其电化学性质有重要影响。研究表明,当颗粒尺寸小于150 nm时
简述锂电池负极混料的操作步骤
1)纯净水加热至至80°C倒入动力混合机(2L) 2)加CMC,搅拌60±2分钟;动力混合机参数设置:公转为25±2分钟,自转为15±2转/分; 3)加入SBR和去离子水,搅拌60±2分钟; 动力混合机参数设置:公转为30±2分钟,自转为20±2转/分; 4)负极干料分四次平均顺序加入,
锂离子电池的负极材料的选购要点
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 ③ 主体结构稳定,表面形成固体电解质界面(SEI)膜稳定,使电池具有良好循环性能 ④ 表面积小,不可逆损失小,使电池具有高充放电效率 ⑤ 具有良好的离子和电子导电能力,有利于减小极
锂电池负极材料金属锡的用途简介
金属锡主要用于制造合金。 锡在我国古代常被用来制作青铜。锡和铜的比例为3:7。 锡是一种质地较软的金属,熔点较低,可塑性强。它可以有各种表面处理工艺,能制成多种款式的产品,有传统典雅的欧式酒具、烛台、高贵大方的茶具,以至令人一见倾心的花瓶和精致夺目的桌上饰品,式式具全媲美熠熠生辉的银器。锡器
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
概述锂电池负极材料的研究进展
锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成,关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。 一般来说,选择一种好的负极材料应遵循以下原则:比能量高;相对锂电极的电极电位低;充放电反应可逆性好
锂离子电池负极材料要求具有哪些特征?
(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,即可逆的x值尽可能大; (3)在插入/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,这样尽可能大; (4)氧化还原电
锂离子电池正负极区分方法介绍
锂离子电池正极二氧化锰是重要成分,用来出现充放电的化学反应、添加成分是为了提高电池的性能。锂离子电池负极金属锂或其合金金属为负极材料,这些东西涂在铜箔上、负极上发生的。 1、看丝印:有丝印的正对丝印,一般是左正右负; 2、看两端外形:有凸起的那端为正,平底为负; 3、万用表测量:红黑表笔,
锂电池负极材料金属锡的生理作用
金属锡即使大量也是无毒的,简单的锡化合物和锡盐的毒性相当低,但一些有机锡化物的毒性非常高。尤其锡的三烃基化合物被用作船的漆来杀死附在船身上的微生物和贝壳。这些化合物可以摧毁含硫的蛋白质。
关于锂离子电池的负极材料的研发
目前负极材料主要研究嵌入型、合金化型、转化型;主要研发材料有硬碳、软碳、硅碳;提高工艺成熟度、稳定性和效率;目前研究较多的负极材料有纳米尺度硅及硅合金(主要是解决硅负极材料因体积变化大造成的容量衰减速度快的问题),金属氧化物(氧化铁、氧化钛)替代石墨,通过包覆或控制其材料粒径、形貌,以提高其导电
锂离子电池的负极材料基本要求
比容量采用扣式2032型电池评价结果,循环寿命采用18650 型评价结果。 1.碳(石墨)材料比容量≥320Ah/kg,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥85%。 2.钛酸锂材料比容量≥150Ah/kg,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命1000次且容量保持率≥
锂离子电池的负极集流体材料介绍
负极集流体材料是铜箔,铜网,不锈钢网,其他金属网;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%)
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
钛酸锂电池负极材料的技术缺陷
1、锂电池寿命、性能等是受到多个方面的影响,特别是四大材料的影响。钛酸锂仅是负极材料,一个材料再怎么进步,也很难因此让产品产生无可匹敌的优势。更何况正极材料才是影响锂电池性能最重要的材料。2、钛酸锂电池能量密度低,成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定,很难有大的突破空间。成本可
锂电池负极材料金属锡的来源介绍
锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。 我国有丰富的锡矿,特别是云南个旧市,是世界闻名的“锡都”。此外,广
锂离子电池常见的负极材料有哪些?
锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。负极材料是锂离子电池储存锂的主体,使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。锂电池充电时,正极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向负极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内负
关于锂电池负极材料纳米材料的简介
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小
钛酸锂电池负极材料的技术特点
1、钛酸锂电池负极材料具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄露、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定绿色环保等特点,所以在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。2、钛酸锂电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用,银隆钛酸锂电池材料寿命可达30年,与汽
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;
非碳锂电池负极材料的性能介绍
含锂过渡金属氮化物是在氮化锂Li3N高离子导体材料(电导率为102·cm-1)的研究基础上发展起来的,可分为反CaF2型和Li3N型两种,代表性的材料分别为Li3-xCoxN和Li7MnN4。Li3-xCoxN属于Li3N型结构锂过渡金属氮化物(其通式为Li3-xMxN,M为Co、Ni、Cu等),该
锂离子电池负极材料的用途及发展
锂离子电池负极材料的能量密度是影响锂离子电池能量密度的重要因素之一,锂离子电池的正极材料、负极材料、电解质、隔膜被称为锂离子电池的四个最核心材料。负极材料是锂离子电池储存锂的主体,使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。负极是电池放电时流出电子的一极,负极材料重要影响锂离子电池的首次效率、循环性能等,
锂最电池负极材料石墨的发展介绍
(1)石墨采选矿技术设备的更新换代 我国的石墨采选矿技术设备从20世纪60年代以来基本没有进步,在能耗和矿物回收率方面大大落后于其他矿种。石墨采选矿技术设备相对其他矿种要简单,但由于产业长期效益低,资金缺乏,没有更新换代。有实力的矿产设计研究院与采选企业结合,引进其他矿种的先进采选矿技术设备,
锂离子电池负极材料的研究进展
锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成,关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。 一般来说,选择一种好的负极材料应遵循以下原则:比能量高;相对锂电极的电极电位低;充放电反应可逆性好;与
关于锂电池负极材料镍元素的介绍
镍(Nickel),是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属,它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素。地核主要由铁、镍元素组成。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石,例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍,辉长岩含镍为花岗岩的80倍。 2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清
关于锂电池负极材料纳米材料的介绍
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。 "纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化"和"纳米材料在真空绝热板材中的应用"2项合作项目取得较大进展。具有负离子释放功能且释放量可达2000以上
锂离子电池的负极配方及材料介绍
负极配方:石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极资料(石墨):94.5%导电剂(Carbon ECP):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:固体物质的分量比为16
锂离子电池碳负极材料的基本特点
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
锂离子电池碳负极的不同问题介绍
(1)克容量不足,难以满足动力电池的实际需求; (2)纯度较低,副反应较多; (3)层状结构稳定性较差,经过长时间充放电循环后易坍塌,导致比容量严重下降以及储能寿命大幅度缩短; (4)倍率性能较差,不能进行大电流充放电,否则会损害电池; (5)充放电平台过低。 目前人们对电池能量密度
动力锂电池采用高容量负极材料介绍
在工业化的锂离子电池中,负极质量约占到电芯质量的15%~20%。石墨的理论比容量为372mAh/g,是常用负极材料,但是对电池能量密度的提高有限。硅负极的理论比容量高达4200mAh/g,是石墨容量的10倍多,成为高容量负极材料开发的热点。 为解决纯硅负极材料的体积膨胀和循环性差问题,一种方式
什么是“无模组”电池包?
“无模组”电池包,顾名思义,就是将电芯直接集成到电池包。根据企业提供的数据来看,“无模组”电池包能够提升体积利用率,并降低电池包的成本。