研究人员提出全固态电池锂枝晶调控新策略
近日，北京大学深圳研究生院新材料学院教授邹如强与副研究员高磊团队联合南方科技大学等单位，在《科学进展》发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略，通过对固态电解质层进行结构设计，成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。 全固态锂金属电池因其优异的安全性能和更高的理论能量密度，被视为下一代储能体系的重要发展方向。然而，在电池循环过程中，负极界面极易形成锂枝晶，持续生长的锂枝晶可能贯穿电解质，从而引发短路及带来安全隐患，制约了全固态锂金属电池规模化应用。 传统观点认为，高机械强度的固态电解质能够有效抑制锂枝晶生长。但研究表明，即使采用高模量电解质，锂枝晶仍可在较低电流密度下贯穿固态电解质，这主要源于固态电解质内部存在的晶界、孔洞等微观缺陷，为锂枝晶提供了潜在生长路径。尽管可通过致密化烧结、界面包覆等手段进行优化，这些缺陷仍难以完全消除，这表明完全抑制锂枝晶生长几乎无法实现。 针对这一难......阅读全文
福州大学ESM：界面过程控制实现无枝晶锌离子电池
水系锌离子电池中锌金属的界面反应复杂且不稳定，电解质的加速消耗和局部pH的变化容易造成了树状枝晶的快速生长以及副反应发生。这一问题会对电池不可避免的危害，阻碍了锌离子电池的发展。使用电解质添加剂稳定锌金属表面是一种简单有效的方法，因此探索稳定有效的添加剂，以及解决枝晶和副反应问题的基本原理就尤为
枝晶消除剂——”新型电解质“带着电池一起飞
太平洋西北国家实验室的物理学家Jason Zhang和他的同事们开发出一种新型电解质，使锂硫，锂金属和锂空电池的效率工作达到99%，同时具有高电流密度，且不会生长使充电电池短路的锂枝晶。 图片展示的是两幅扫描电子显微镜图像：a、说明传统的电解质如何造成枝晶生长；b、PNNL研发的新型电解质，生
锂电池电极裂化现象包括哪些？
1、正、负极电极材料颗粒裂纹； 2、活性物质颗粒内部晶间破碎； 3、正极表层分层失效； 4、负极表面SEI破裂； 5、正极活性物质相分离； 6、锂金属等负极表面枝晶。 充放电过程中，电化学反应在电极表面发生，锂离子从表面脱出或嵌入，多次循环之后活性颗粒表面会出现了十分显著的相变，锂离
锂金属的微观形状剧烈变化
锂金属的微观形状在充放电过程中会发生剧烈变化，从而导致金属锂的锂枝晶的析出。锂枝晶不仅会降低电池的容量，还可能造成电池内短路，诱发起火和爆炸等安全事故。如果将一层厚度仅约1微米的橡皮泥涂在锂金属表面，可以近乎完美的保护锂金属电极。在正常的充放电过程中，锂金属在电极表面均匀沉积，对橡皮泥的作用力很
新型电池充电12分钟可续航800公里
韩国科学技术院与LG新能源公司的研究团队攻克了锂金属电池中长期存在的枝晶难题，显著提升了电池性能及电动汽车的续航能力。相比传统锂离子电池不到600公里的最大续航，新型电池仅需12分钟即可充满70%电量，单次充电可支持车辆行驶800公里，寿命总里程超过30万公里。相关研究成果发表于最新一期《自然·
表面超声波装置，可利用超声波驱使电解液流动
近日，美国加州大学圣地亚哥分校教授詹姆斯·弗兰德开发了一种表面超声波装置，可利用超声波驱使电解液流动，提高离子分布的均匀性，从而实现快速充电并提高电池的循环寿命。相关论文发表于《先进功能材料》。 从电网储能、智能机器人到电动汽车，可充电电池是推动其发展的关键。目前最好的锂离子电池的能量密度（2
全方位解析全固态锂离子电池
全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液，有望从根本主解决电池安全性问题，是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。全固态锂离子电池的结构包括正极、电解
我科学家研制出离子管理膜
记者王冰雅、尚杰5日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研人员和先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，为多功能电池隔膜的设计和研制，以及解决高性能锂金属电池的安全性问题提供了新的思路。相关成果日前发表在《先进能源材料》上。在众多锂电
我科学家研制出离子管理膜－为高性能锂金属电池研发提供新思路
中国科学院近代物理研究所科研人员和先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，为多功能电池隔膜的设计和研制，以及解决高性能锂金属电池的安全性问题提供了新的思路。相关成果日前发表在《先进能源材料》上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因其具有
美国开发出新型锂基固态电解质材料
美国国橡树岭国家实验室（ORNL）的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性，可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。 Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位，有效促进了锂离子传输，且由于其固有的锂金属稳定性，可以在10mA/cm
美国开发出新型锂基固态电解质材料
美国国橡树岭国家实验室（ORNL）的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性，可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。 Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位，有效促进了锂离子传输，且由于其固有的锂金属稳定性，可以在10mA/cm
锂电池“长寿”密码找到
锂电池在使用过程中会产生枝晶，枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减，寿命打折，还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略，成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体，并负载金属锂作为复合负极材料。这一载
让锂电池不被刺穿“双重性格”保护膜
多层碳纳米管锂电池电极保护膜结构示意图 《自然·通讯》近日发表了军事科学院、武汉理工大学等单位联合团队的研究成果，他们合成了一种多层碳纳米管薄膜，能够自组装在金属锂负极表面，截停锂枝晶。 军事科学院副研究员张浩介绍，金属锂具有最高的理论比能量，被公认是最具前景的下一代高能量电池负极材料
别小看橡皮泥！以后锂电池安全可能靠它
橡皮泥是我们再熟悉不过的物件儿，轻轻一捏，就能捏出各种形状，用力一摔，又会迅速变硬。美国斯坦福大学教授崔屹团队正是看上了橡皮泥这种“是软是硬可随作用力大小随意切换”的个性，将它作为锂金属电池电极的保护涂层，显著提高了电池循环稳定性和安全性。相关研究成果近日发表在国际材料与化学类顶尖杂志《美国化学
非对称凝胶电解质助力无枝晶金属锂电池研究获进展
具有高理论比容量、低氧化还原电位的金属锂负极，有望助力下一代高能量电池的实现。然而，液态电解液体系中金属锂负极的枝晶问题饱受诟病。枝晶生长不但能够导致锂的不可逆容量损失，还可能引发电池短路乃至爆炸。科学家们对枝晶生长机理进行了广泛研究，其中得到广泛认可的Chazalviel模型指出，枝晶成核时间
钴酸锂电池的安全性能分析
钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。关于钴酸锂电池安全性能分析，我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说：1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而
钴酸锂电池的安全性能分析
钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。关于钴酸锂电池安全性能分析，我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说：1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而
镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂电池安全性比较
1、镍钴锰酸锂（三元）电池在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而言，可以更好的发挥高容量作用，但从材料上看，三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液，暂未从根本上解决安全性问题，如果电池发生短路讲产生过大电流，从而引发安全隐患。2、磷酸铁锂电池理论容量是170mAh/g，做成材料的实际
锂硫电池发展面临三方面挑战
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497250.shtm近日，华东理工大学化工学院教授詹亮团队以《协同抑制多硫化锂发生穿梭效应和锂枝晶生长策略在锂硫电池领域中的研究进展》为题，在《先进材料》发表论文，对近十年来有关锂硫电池的正/负极“宿主”
概述锂离子电池的成长
在20世纪80年代未以前，人们主要集中在阻金属锂及极其合金为负极的锂二次电池体系。但是在充电的时候，由于金属锂电极表现的不均匀（凹凸不平）导数表而电位分布不均匀，从而造成锂不均匀沉积。该不均匀沉积过程导致锂在一些部位沉积过快，产生树枝一样的结晶（枝晶）。当枝晶发展到一定程度时，一方面会发生折断，
近代物理所等在利用离子径迹技术开展离子管理膜研究方面获进展
近日，中国科学院近代物理研究所科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，相关成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因具有最高的理论比容量和低电化学电
冷冻电镜在材料科学中崭露头角
冷冻电镜在材料科学中崭露头角小编没有查到在崔屹教授之前将冷冻电镜技术应用到材料科学领域的报道，但是不管有没有，以Stanford的崔屹教授2017年10月27日在线发表在Science这篇题为“Atomic structure of sensitive battery materials and i
新型固态电池充电只需十分钟，循环超6000次
日前，美国哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）研究人员开发出了一种新的锂金属电池，它可以充电和放电至少6000次，比任何其他固态电池都多，并且可以在10分钟内完成充电。 这项发表在《自然—材料》杂志的研究成果，形成了一种用锂金属阳极制造固态电池的新方法，并为潜在的革命性电池材料提供了新思路。
科研人员在离子管理膜研究方面取得重要进展
近日，中国科学院近代物理研究所科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作，利用离子径迹技术研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜，相关成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。在众多锂电池阳极材料中，锂金属阳极因其具有最高的理论比容量和低电化学
大连化物所研发出单原子修饰的纳米反应器
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与有机-无机杂化材料研究组研究员杨启华团队合作，发展出一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体，提高对多硫化物的催化活性并抑制锂负极枝晶的生长，应用该反应器
金属锂复合负极材料可提升锂电池能量密度
金属锂可直接作为负极材料，但存在安全隐患，长期循环使用时，会出现体积膨胀、锂枝晶生长等问题，体积膨胀会导致电极结构坍塌，锂枝晶生长会刺穿电池隔膜，造成电池短路。在锂电池中，负极起到氧化作用，是电路中电子流出的一极，负极材料是构成负极的材料，其性能直接影响锂电池的能量密度。可用于负极的材料种类较多，大
高能量密度纳米固态金属锂电池研发获系列进展
化学所高能量密度纳米固态金属锂电池及其关键材料研发获系列进展 为开发高能量密度的纳米固态金属锂电池，解决金属锂电池面临的循环性与安全性难题，在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室研究员郭玉国课题组在金属锂负极、固体电解质及固态电
清华大学张强课题组锂金属负极研究系列进展！
随着电动汽车、便携式电子器件、智能手机、电动工具等的快速发展与广泛应用，发展高能量密度的二次电池成为了当前社会的热点需求之一。锂金属负极由于拥有高理论比容量（3860 mAh g-1）和低电极电位（相对标准氢电极-3.040 V）方面的优势，是下一代高比能电池负极材料的理想选择之一。但是，锂金属
我所研发出单原子修饰的纳米反应器并用于电池
近日，我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队与有机—无机杂化材料研究组（506组）杨启华研究员团队合作，发展了一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体，有效地提高了对多硫化物的催化活性并抑制了锂负极枝晶的生长，应
大连化物所团队提出二维异质结构保护锂金属负极新策略
近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组吴忠帅团队与低碳催化与工程研究部刘中民、叶茂团队合作，提出了一种二维介孔异质结构双功能锂离子再分配新策略，获得高稳定、高容量且无枝晶的金属锂负极。 全球化石能源危机的不断加剧引起了科研人员对清洁能源的日益关注和广泛研究，其中开发高能量密