我国科研人员提出固态锂电池界面调控新方案
记者从中国科学院金属研究所获悉,该所科研团队近日在固态锂电池领域取得突破,为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径。该研究成果已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》上。 固态锂电池因其高安全性和高能量密度,被视为下一代储能技术的重要发展方向。然而,传统固态电池中电极与电解质之间的固-固界面接触不良,导致离子传输阻力大、效率低,严重制约其实际应用。 研究团队利用聚合物分子的设计灵活性,在主链上同时引入具有离子传导功能的乙氧基团和具备电化学活性的短硫链,制备出在分子尺度上实现界面一体化的新型材料。该材料不仅具备高离子传输能力,还能在不同电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。 科研人员介绍,基于该材料构建的一体化柔性电池表现出优异的抗弯折性能,可承受20000次反复弯折。当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时,复合正极能量密度提升达86%。此项研究为发展高性能、高安全性固态电池提供了新的材料设计思路与......阅读全文
硫合物全固态电池的主要优点
硫合物全固态电池的主要优点:产品成本非常高,空气稳定性较差。硫化物化学活性很强,与空气、有机溶剂、正负极活性材料反应都很强,因此界面稳定性较差,导致生产、运输、加工等环节都十分困难,限制了它的广泛应用。
氧合物全固态电池的主要缺点
氧合物全固态电池的主要缺点:氧化物的机械性能坚硬,如果用其制作电解质片,较容易破裂;与正极活性材料的固-固接触不够好,导致从面接触变成点接触,界面损耗过大;以上缺点造成大容量电芯很难制备,氧化物现在只能跟电解液或者聚合物复合,做成现在所使用的固液混合电池实现电解液含量的降低。
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
固态电池对锂电产业链的影响
除了电解质,固态电池在其他电池部件上的选择与传统锂电也有一定差异。 电极材料采用与固态电解质混合的复合电极。结构上,固态电池正负极与传统电极的最大区别在于:为了增加极片与电解质的接触面积,固态电池的正负极一般会与固态电解质混合。 例如在正负极颗粒间热压或填充固态电解质,或者在电极侧引入液体,
固态钠电池实现创纪录金属循环率
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514860.shtm科技日报讯 (记者张佳欣)美国马里兰大学研究人员开发出一种固态钠电池架构,其性能优于目前的钠离子电池。通过使用钠金属作为负极以获得更高的能量密度,该电池实现了创纪录的室温下固态钠-金
全固态氟离子电池“涟漪”能否成“浪潮”?
随着固态电解质时代的到来,全固态锂电池将是电池领域“主力”,成为时代的宠儿。但全固态锂电池面临多重挑战,如能量密度有限,伴随锂枝晶的安全隐患,锂元素原料供应紧缺等。谁将是“下一代电池”的有力竞争者?中国科学技术大学马骋教授认为,全固态氟离子电池或许是一个很有希望、应用前景广阔的方向。 钙钛
日本开发出“超离子”固态锂电池
据美国物理学家组织网8月4日(北京时间)报道,一个日本研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质,并用其制造出了固态锂电池,其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。研究人员表示,由于固体更紧密坚固,这种高导电性的固态锂电池能在更宽的温度范围下供电,抵抗物理损伤和高温的能力更强。相关研究
新型高能效全固态钠空气电池问世
韩国浦项科技大学材料科学与工程系研究团队成功开发出一种高容量、高效率的全固态钠空气电池,无须特殊设备就能可逆地利用钠(Na)和空气。相关论文发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。蓄电池在电动汽车和储能系统等绿色技术中具有广泛应用。“金属—空气电池”被称为下一代高容量蓄电池,可从地球上的氧气和金属等丰富
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
日本开发出“超离子”固态锂电池
近年来,锂电池相关政策陆续出台推动着产业上下游企业如雨后春笋般成立。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例,并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标,所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。 前瞻产业研究院最新发布的《20
聚合物全固态电池的技术缺陷
聚合物全固态电池的主要缺点:离子电导率最低,必须加热到60度以上,离子电导率才会提升,接近10-3 S/CM,所以需要保持高温的状态。能量密度有局限,由于聚合物是有机物,电化学性能不好,不如其它固态无机固态电池材料,跟磷酸铁锂兼容性好,跟三元兼容性不好,导致能量密度无法提升。
日本开发出超离子固态锂电池
近期,一个日本研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质,并用其制造出了固态锂电池,其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。研究人员表示,由于固体更紧密坚固,这种高导电性的固态锂电池能在更宽的温度范围下供电,抵抗物理损伤和高温的能力更强。相关研究发表在《自然·材料学》上。 锂离子
固态电池快充问题到底如何解决?
固态电池被认为是下一代具有发展前景的电池技术之一。但到目前为止,仍然在固态电池领域仍然有不少的技术难点导致无法在市场上大规模应用,即便固态电池被认为具有高能量密度和高安全性。其中一个痛难点便是固态电池的快充问题。来自上海理工大学刘巍教授团队帮你总结了提高固态电池快充能力的N个办法,文章发表在顶刊Ad
全固态电池的固体电解质简介
固体电解质,以固态形式在正负极之间传递电荷,要求固态电解质有高的离子电导率和低的电子电导率。固态化电解质大致可以分为无机固态电解质、固态聚合物电解质和无机有机复合固态电解质。 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
硅基负极固态电解质界面膜生长演化机制获揭示
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510640.shtm
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
高性能热界面材料研究获进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院汪正平、孙蓉和香港中文大学许建斌领导的广东省先进电子封装材料创新科研团队在高性能热界面材料方面取得新的突破。相关论文A Combination of Boron Nitride Nanotubes and Cellulose Nanofibers for the
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的
材料表界面行为研究有助智能制造
在近日由江苏理工学院和爱思唯尔国际学术集团联合主办的“首届材料表界面行为国际学术论坛”上,英国布莱顿大学教授、副校长塔拉内-丁说,材料表界面行为研究对新材料和智能制造的发展具有明显的引领和带动作用。 在他看来,“材料表界面行为,尤其是涉及到纳米层面的表界面行为,对材料的很多性能,比如表面润湿
固态锂硫电池是锂离子电池么?-有什么特点?
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
固态锂硫电池是锂离子电池么?-有什么特点?
固态锂硫电池属于锂离子电池的一种,但与传统的液态锂离子电池不同,固态锂硫电池采用的是固体电解质而非液态电解质。这种电池技术的正极采用硫化锂,负极为锂金属或锂合金,通过离子在固态电解质中的传递来实现电荷的存储和释放。因此固态锂硫电池具有比传统的液态锂离子电池更高的能量密度、更好的安全性和环保性等优势。
日本电池巨头Maxell:最新全固态电池容量扩大25倍!
日本大型电池企业麦克赛尔(Maxell)开发出了圆柱形全固态电池,其容量达到200毫安时,是传统的陶瓷封装型(方形)容量的25倍。样品最早于2024年1月出货。 去年以来,日本企业在全固态电池应用方面动作频频。 据新华社2023年10月12日报道,日本丰田汽车公司和日本出光兴产石油公司12日
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
新型固态电池,能量密度超普通锂电池一倍
科技变革往往从底层技术取得突破开始。移动终端、智能设备、电动汽车、机器人等要想普及,电池技术的突破必不可少。2007 年成立的电池创业公司Sakti3 一直在研发、制造高性能固态锂离子电池,最近他们刚刚获得Dyson1500万美元的新融资。 自锂电池诞生以来,一直都是使用液
固态电池新突破:硫化物固态电解质成本直降九成
记者3日从中国科学技术大学了解到,该校马骋教授开发了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质,在展示硫化物固态电解质固有优势的同时,具有其他硫化物固态电解质无法达到的、适合商业化的低廉成本。这项成果6月30日发表在国际学术期刊《德国应用化学》上。全固态电池有望克服锂离子电池难以兼顾续航和安全性的瓶颈
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
三元电池、燃料电池、固态电池-谁才是动力电池终极目标
在我国新能源汽车产业发展过程中,动力电池产业发展路线一直以来多有争议。目前备受推崇的锂电池,行业不少人士认为这一领域也存在天花板。在锂电池发展如火如荼的当今,不少企业或研究机构也在探索电池产品新的发展方向,如燃料电池和固态电池。从目前来看,这两种电池都有自己很明显的优点,当然存在的短板也不少。
青岛能源所高比能硫化物全固态锂硫电池研究获进展
全固态电池因具有安全性高、稳定性好、能量密度高等优点,开创性的解决了传统有机电解液电池中存在的寿命短、易燃、易爆等问题,成为一项突破技术。单质硫作为锂硫电池的正极材料,其理论比容量达到1675 mAh/g,高于商业上广泛应用的钴酸锂和三元正极材料。因此,将固态电解质引入到锂硫电池体系中构建全固态锂硫
获诺奖得主点赞的“卡脖子”技术,打破国外技术垄断!
中科院青岛能源所崔光磊团队提出的“刚柔并济”聚合物复合固态电解质设计理念,引起了国际同行广泛关注,得到了聚合物电解质创始人Armand教授以及2019年诺贝尔化学奖得主Goodenough教授的高度评价。 该团队研制出的固态锂离子电池产品相关技术入选了2020“全球新能源汽车前沿及创新技术”和