物理所高能量密度锂离子电池正极材料基础研究获进展

高容量正极材料是当前第三代高能量密度锂离子电池研究的热点。其中由岩盐结构Li2MnO3以及六方层状LiMO2结构单元形成的富锂相纳米复合结构正极材料受到了广泛的关注。该类材料可逆储锂容量是第一代锂离子电池正极材料LiCoO2的两倍,达到250-300 mAh/g。目前普遍认为,富锂相正极材料如此高的容量与组分中Li2MnO3结构单元的高容量有关(理论容量为458 mAh/g)。该材料实际应用目前还需要解决电压衰减、提高倍率特性和循环性等瓶颈技术。由于富锂相材料微结构复杂,对其结构演化、电荷转移机理及其与材料性能的关系缺乏准确的认识和实验证据。针对这一现象,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)清洁能源实验室与先进材料与结构分析实验室、北京散裂中子源靶站谱仪工程中心以及美国布鲁克海文国家实验室合作,对Li2MnO3材料及其作为结构单元在富锂相材料中的结构演化与电荷转移进行了深入研究。 中国科学院物理研究所/北京......阅读全文

锂电池负极材料的研究

作为锂二次电池的负极材料,首先是金属锂,随后才是合金。但是,它们无法解决锂离子电池的安全性能,这才诞生了以碳材料为负极的锂离子电池。  聚合物锂离子电池的负极材料与锂离子电池基本上相同。从前面讲过聚合物锂离子电池的发展过程可以看出,自锂离子电池的商品化以来,研究的负极材料有以下几种:石墨化碳材料、无

锂电池负极材料的研究

作为锂二次电池的负极材料,首先是金属锂,随后才是合金。但是,它们无法解决锂离子电池的安全性能,这才诞生了以碳材料为负极的锂离子电池。  聚合物锂离子电池的负极材料与锂离子电池基本上相同。从前面讲过聚合物锂离子电池的发展过程可以看出,自锂离子电池的商品化以来,研究的负极材料有以下几种:石墨化碳材料、无

锂电池的负极材料研究

一般而言,锂电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、滚压制得,作用是储存和释放能量,主要影响锂电池的循环性能等指标。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)

锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)由于高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的绝缘性,

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,

宁波材料所水系离子电池研究取得进展

  近年来,可再生能源在世界范围内得到迅速发展,而大规模储能技术是解决可再生能源并网发电的关键核心技术。传统的以有机溶剂为电解液的锂离子电池尽管在能量密度上具有优势,但也存在安全性较低和成本较高的问题。与之相比,水系离子电池具有价格廉价、无环境污染且安全性高等优点,在电网级别的大规模储能体系中具有潜

锂电池材料输运机理研究获突破

  三元材料是目前锂离子电池广泛应用的正极材料,也是正在开展的国家电动汽车动力电池重大创新工程的关键正极材料。随着目前动力电池的需求越来越高,对锂离子电池的功率密度提出了更高的要求。这就要求电池正极材料具有快速充放电的性能,而影响锂电池充放电速度最重要的因素是正极材料自身的锂离子输运机理。日前,北京

钠离子电池正极材料研究获系列进展

  由于全球分布广泛的钠资源以及价格低廉的钠盐成本,钠离子电池有望应用于未来大规模储能领域。近年来,中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室的研究人员在寻找能可逆脱嵌钠离子的正极材料上进行了系统探索。前期研究中,开发了具有零应变特性(J. Mater. Chem. A 2015, 3,

锂电池正极材料的不断研究进展

  正极材料的研究从国外文献可看出,其电容量以每年30~50mA·h/g的速度在增长,发展趋向于微结构尺度越来越小,而电容量越来越大的嵌锂化合物,原材料尺度向纳米级挺进,关于嵌锂化合物结构的理论研究已取得一定进展,但其发展理论还在不断变化中。困扰这一领域的锂电池电容量提高和循环容量衰减的问题,已有研

锂离子电池正极材料的研究与发展

  锂离子电池具有比能量高、储能效率高和寿命长等优点,近年来逐步占据电动汽车、储能系统以及移动电子设备的主要市场份额。从1990年日本Sony公司率先实现锂离子电池商业化至今,负极材料一直是碳基材料,而正极材料则有了长足的发展,是推动锂离子电池性能提升的最关键材料。  锂离子电池正极材料的研究与发展

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

英国研究高效能太阳能电池材料

  英国剑桥大学科学家最新研究发现了一组非常有前景的混合铅卤化物钙钛矿材料,他们可以循环光粒子。这一新发现开启了最大化太阳能电池效率之门,将导致用得起的新一代高效能太阳能电池变为现实。   混合铅卤化物钙钛矿是一种特殊的合成材料,对太阳能领域的发展具有革命性的影响,科学家们已经开展了大量的研究,一旦

宁波材料所在钒电池隔膜方面取得研究进展

  鉴于当前全球环境污染、化石燃料短缺、能源安全性等问题,可再生能源已经成为各国政府和科学家关注的焦点,然而太阳能、风能、潮汐能等可再生能源的随机性和不稳定性使得它们的发展和应用受到限制。全钒氧化还原液流电池(简称钒电池),由于具有寿命长、灵活性好、可深度放电、交叉污染小、稳定性好等优点,可作为一种

钠离子电池关键负极材料研究有了新突破

  近日,四川轻化工大学教授陈建团队研究生熊卓在钠离子电池关键负极材料研究中取得突破,相关研究成果于1月5日发表于《储能杂志》。  该研究针对硬碳负极材料在高初始库仑效率与优异倍率性能之间难以兼得的关键挑战,从分子尺度结构调控入手,提出了创新的解决方案。通过分子尺度的交联工程,有效抑制了酚醛树脂在热

关于锂电池负极碳材料等的相关研究

  研究工作主要集中在碳材料和具有特殊结构的其它金属氧化物。石墨、软碳、中相碳微球已在国内有开发和研究,硬碳、碳纳米管、巴基球C60等多种碳材料正在被研究中[18][19][20][21][22][23]。日本Honda Researchand Development Co.,Ltd的K.Sato等

高性能锂离子电池负极材料研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员孟国文和韩方明团队,在高性能锂离子电池负极材料研究中取得了新进展。此前,该团队创制了纵-横互连三维碳管网格膜,并以该网格膜作为对称型双电层电化学电容器的电极,构筑了小型化高性能滤波电容器。以此为基础,该团队以这种三维互连碳管网格膜为骨架,构建

锂离子电池负极材料领域研究获重要进展

近日,广州大学化学化工学院教授王家海团队联合香港科技大学教授邵敏华团队在锂离子电池负极材料领域取得重要进展。相关研究发表于Nano Energy。陈辅周博士后为该论文第一作者,王家海教授和邵敏华教授为共同通讯作者,广州大学第一通讯单位。 开发高性能锂离子电池有助于解决过度使用化石能源带来的环境问题。

欧洲研究高抗拉强度碳纤维锂电池材料

  日前,有消息称来自瑞典的研究人员正在探索研制可用于电动汽车的碳纤维锂电池电极材料,该材料具有非常高的抗拉强度。该碳纤维锂电池电极材料将被用于电动汽车的多功能锂离子结构电池。  其中,多功能锂离子结构电池能够将电池储能物质集成到汽车车身中。由于碳纤维材料具有非常高的抗拉强度和极限拉伸强度,并且其还

宁波材料所新型水系离子电池研究取得系列进展

  目前,化学蓄电池因其转换效率高和可灵活运用的特点,已成为规模储能的主流技术之一。但现有电池都难于满足规模储能的应用要求,如当前大规模应用的铅酸电池寿命短、功率性能差且会污染环境,全钒液流电池成本过高。原则上,适合于规模储能应用的电池须具有低成本、环境友好、安全可靠的特点,同时兼顾高能量高功率的特

福建在我国锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)由于高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。   然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的

合肥研究院在锂离子电池负极材料研究方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所秦晓英研究小组在锂离子电池负极材料研究方面取得进展,相关成果发表在Journal of Materials Chemistry A(2015, 18, 9682-9688)上。  负极材料是锂离子电池的重要组成部分,目前商业化的石墨材料存在的理论容

研究揭示高比能锂/钠金属电池正极材料研究新进展

  以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更

大连化物所锂硫电池电解液材料研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部张华民、李先锋、张洪章团队研发出一种含大体积阳离子的锂硫电池电解液,并证实其能够有效提高多硫化物稳定性,延长锂硫电池的循环寿命。  锂硫电池具有能量密度高、成本低、环境友好的优势,是国际储能领域的研究热点之一。然而,由于锂硫电池存在多硫化锂飞梭、多

研究揭示高性能钾离子电池负极材料新进展

  3月18日,中国科学院深圳先进技术研究院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心在新型高性能钾离子电池的负极材料研究方面取得新进展:理论预言苯乙烯材料是一类非常有前景的钾离子电池负极材料,基于大量的计算模拟数据指出苯乙烯材料在用作钾离子电池负极材料时具有非常高的理论比容量和非常小的体积膨胀。相关成

福建物构所锂硫电池隔膜材料研究取得进展

  锂离子电池被广泛应用在人们日常生活领域。随着社会发展,传统锂离子电池已经远不能满足人们对能源存储的需求。锂硫电池(Li-S)由于高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。然而,Li-S电池的商业化应用仍存在一些技术挑战,如固体硫化物的绝缘性,

跨领域研究:有机合成与太阳能电池材料

  化学合成中常常使用各式各样的药剂,不但会造成环境的污染,也会对实验人员的健康有所危害。在全球化学界掀起对绿色化学的重视之际,台湾桃园中央大学化学工程与材料工程学系刘青原研究团队以太阳能电池材料分子为主要合成目标,试图改变过去传统的合成方式,以节省步骤为概念的合成化学来减少有害物质的产生与接触。2

宁波材料所有机太阳电池研究取得重要进展

  7月20日,国际学术期刊Nature Photonics以Efficient polymer solar cells employing a non-conjugated small-molecule electrolyte为题,报道了中国科学院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队在有

宁波材料所有机太阳能电池研究取得进展

  目前,不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危机和环境污染问题日趋严重,绿色环保的太阳能电池技术随之得到广泛重视。其中,有机太阳能电池具有柔性、半透明、易于大面积制备和色彩绚烂等优点,在满足人们电力需求的同时,更能带来愉快的视觉享受,在便携式电子产品、光伏建筑等领域具有很强的应用潜力,已成为当前新

金属所在锂离子电池正极材料研究中取得进展

  锂离子电池是当今社会移动电子设备的必要电源,由正极、负极、隔膜、电解液等组成,其关键性能指标(如倍率性能和循环寿命)由正极材料的电化学性能决定。LiFePO4是公认的正极材料,为提高其电化学性能,人们长期致力于缩短锂离子的扩散距离,即减小[010]方向的尺寸。最近的研究表明,电极由大量粒子组成,