电池老化另有原因?快速充电并非“电池杀手”
近日美国斯坦福大学进行的一项对锂电池电极里微小粒子的行为研究显示,对电池快速充电然后用于高功率快速耗电的工作对电池的损伤可能没有研究人员预想的那么糟糕,而缓慢充电和耗电所带来的益处可能也被过度夸大。这项研究结果挑战了有关“超级充电”电池比缓慢充电对电极要求更高的盛行观点,来自美国斯坦福大学和美国能源部SLAC国家加速器实验室斯坦福大学材料与能源科学(SIMES)的研究人员这样说道。他们还表示科学家们或可能可以改变电池电极或者改变充电方式以提升统一的充电和放电过程,从而延长电池寿命。 “在充电和放电过程中电极里发生的化学过程的细节只是确定电池寿命的众多因素之一,但这一因素在这项研究之前都尚未被完全理解,” 研究高级作者、美国斯坦福大学材料科学和工程学院的助理教授、SIMES的阙宗仰(William Chueh)这样说道。“我们发现了研究电池老化的新角度。”这些研究结果可以直接应用于很多现代商业锂电池所使用的氧化物和......阅读全文
锂空气电池研究成功-或将改写电池历史
据英国《金融时报》网站报道,化学教授克莱尔·格雷和她的团队前不久攻克了锂空气电池开发中的技术难关。 报道称,如果能把该技术从实验室的演示品转变为商品,那么汽车只充一次电就能从伦敦驶到爱丁堡(两地相距约650公里),所用电池的成本和重量却只有今日电动汽车所用锂离子电池的1/5。 格雷教授表示:
研究发现稻壳也能做电池
近日刊登在美国《国家科学院院刊》上的一份研究报告指出,研究人员能够将稻壳中的二氧化硅转化成硅,并且最终将其制成高容量锂电池的阳极。而高容量锂电池对于先进的便携电子设备,以及混合动力汽车的开发具有重要意义。 稻壳是稻谷外面的一层硬壳,它能保护内部结构免受昆虫和细菌的侵袭。稻壳富含纤维素、木质
水系离子电池研究获进展
记者今日从中科院宁波材料所获悉,该所科研人员在水系离子电池研究中获重要进展,首次提出用锂钠混合离子电解质这一全新理念构建新型水系离子电池,相关研究成果发表于《科学报告》。 传统的以有机溶剂为电解液的锂离子电池能量密度高,但存在安全性低和成本高的问题。与之相比,水系离子电池具有价格廉价、无环
锂离子电池充电时间研究
锂离子电池已广泛应用于在数码产品以及新能源汽车中。关于笔记本电池、手机电池、相机、MP3\MP4\PSP锂离子电池电池:1、不论是否是新电池,充满就可以拔下来使用,一般充2-4小时就满,不要充8小时到12小时以上,那样属于过充,过充对电池有害无益;2、当出现手机电量过低提示时,不必等到完全没电就应该
水系镍离子电池研究获进展
近日,华南理工大学物理与光电学院科研团队首次报道了层状钒基氧化物作为新型水系镍离子电池正极材料的研究结果。相关研究成果发表于《储能材料》(Energy Storage Materials)。由于镍金属负极具有高容量密度、较小的离子半径、不易产生枝晶等优点,水系镍离子电池在众多多价离子电池中脱颖而出。
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
水系钾离子电池研究取得进展
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室E01组博士生蒋礼威在研究员胡勇胜和副研究员陆雅翔的指导下,成功构建了一款水系钾离子全电池,提出利用Fe部分取代Mn的富锰钾基普鲁士蓝KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTCD
锂电池技术的研究简史
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长
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)
钠离子电池技术的研究方向
(1)材料研究有待深入:硬碳机理,性能提升,安全评估 目前学术界对于硬碳的储钠机理尚存诸多争议,并未完全阐明。为改善现有硬碳负极首周效率较低等缺陷,必须深入理解其储钠的动力学机制,为技术研发提供最根本的理论指导。现有钠离子电池的材料性能尚有较大的改良空间。总体而言,现阶段的钠离子电池的能量密度与理论
锂金属电池的研究背景介绍
虽然石墨已被证明是迄今为止用于制作阳极的最好和最可靠物质,但它容纳的离子数量有限。研究人员一直希望用锂金属箔来取代石墨,它可以容纳更多的离子,但通常锂金属箔与电解质会产生不良反应,从而导致电解质过热,甚至导致燃烧。 此前,来自麻省理工学院的另一家公司A123 Systems由于技术不成熟而宣布
关于薄膜锂电池结构的研究
薄膜锂电池采用经典的叠层结构,这种电池结构简单,加工容易。但为了进一步提高电池的性能,对薄膜锂电池结构的研究逐渐增加,特别是3D结构的薄膜锂电池由于其良好的性能预期而成为研究热点。在薄膜锂电池的3D结构的类似多孔结构的3D电池,这种电池是在硅基体上加工很多规则排列的微孔,在微孔内沉积Li扩散阻隔
用扫描电镜研究锂电池
电池革命性地改变了电子世界,使我们能够随身携带能量存储装置。在电池研发领域中,微型化和化是两个重要的概念,它们会作用于电池材料的性能、提升电池的使用极限。下面让我们来看看研究人员是如何利用扫描电镜(SEM)对电池材料进行表征并获取相关信息的。 电池主要由三个部分组成:两种由不同材料制成的电极和夹在它
动力电池梯次利用的研究背景
锂电池的梯次利用和回收主要基于环境保护、资源节省、有利可图三个方面。环境保护:锂电池的正极材料里包含镍、钴、锰、锂等重金属元素,这些重金属元素会对环境、水等造成污染;负极材料里面的碳材、石墨等会造成粉尘污染;此外,锂电池的电解液中含有有毒的化学成分,也会造成氟污染。资源节省:锂电池中含有大量的金属元
美研究者制成可伸缩电池
美国研究人员在新一期《自然·通讯》期刊上发表报告说,他们研制出一种可拉伸的锂离子电池,有了这种设置灵活的电源,像可折叠屏幕手机这样的电子产品离上市就不远了,消费者和厂家有望迎来“弹性”电子产品时代。 来自美国西北大学和伊利诺伊大学的研究人员说,他们将众多微小、独立的电池存储部件并
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,
关于锂离子电池的研究介绍
因此在锂原电池的推动下,人们几乎在研究锂原电池的同时就开始可充放电锂二次电池的研究。随着人口的日益增加,截至2006年2月25日,全球人口已经达到了65亿,估计到2012年10月18日将达到70亿,而地球资源有限,因此迫使人们提高对资源的利用率,而采用充电电池是有效途径之一,从而推动了锂二次电池
全固态电池研究获新进展
全固态电池因其更高的安全性和能量密度潜力,被视为下一代储能技术的关键发展方向。然而,固态电极内部复杂的电荷传输过程,尤其是离子与电子传输的不平衡,导致电极内部电化学反应严重不均,形成显著的锂浓度梯度。这如同在电池内部出现了“交通拥堵”,极大降低了活性材料利用率,加速了电池性能衰减,成为制约其性能
研究开发出生物质燃料低温电池
据报道,美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能,能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍。相关论文已发表在《自然》杂志子刊《自然通讯》上。 尽管以甲醇或氢驱动的低温燃料电池技术得到长足发展
研究发现锂离子电池的退化机制
中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置副研究员张凯等人和国内外课题组合作,利用同步辐射多尺度成像技术,在锂离子电池的化学-力学相互作用的衰退机制的定量研究方面取得进展,研究成果近期发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)杂志上。 随着科技的进步,各行各业对
硅负极锂离子电池的研究背景
硅负极在嵌锂/脱锂过程中通常伴随着严重的体积变化(300%-400%),从而导致活性物质粉化,固体电解质界面层(SEI)持续生成,活性物质与集流体接触不良,以及低的初始库仑效率(ICE)。这些严重的恶化对硅负极的实际应用有很大的影响。此外,固有的低电导率(10^?5S cm?1)和迟缓的离子扩散动力
概述直接甲醇燃料电池的研究热点
直接甲醇燃料电池以其潜在的高效率、设计简单、内部燃料直接转换、加燃料方便等诸多优点吸引了各国燃料电池研究人员对其进行多方面的研究。对DMFC的研究重点集中在以下几个方面: (1)DMFC性能研究 研究的内容主要有运行参数对DMFC的影响。这些参数包括如温度、压力、Nation类型、甲醇浓度等
锂电池回收得抓紧技术研究
废旧动力锂电池拆解会产生废气、废液和废渣等污染,可能造成生态环境隐患,甚至危及健康,不进行回收和处理又将浪费资源。天能集团董事长张天任代表13日接受科技日报记者采访时表示,加快动力锂电池回收利用迫在眉睫,这是影响新能源汽车产业发展的重大课题。 据统计,去年我国新能源汽车销量达50.7万辆、保有
硅基混合能源电池研究取得重要进展
在过去十年里,由于能源危机和全球变暖现象的出现,可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。 硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法,如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表
太阳能薄膜电池研究获得重要进展
德国美因茨大学13日发表公报说,该校研究人员参与的太阳能薄膜电池研究项目取得重要进展,有望使太阳能薄膜电池突破目前20%光电转化率的纪录。 目前光电转化率最高的是铜铟镓硒(CIGS)太阳能薄膜电池,可达20%,但与超过30%的理论值仍相距甚远,其主要难题是材料中的
高温镁电池电解质研究获进展
高温电池是特种电池的重要分支。镁金属具备优异的化学稳定性、高熔点和不易生长枝晶等优势,因而镁金属电池被认为是开发耐高温特种电源的理想选择。由于高温条件下电解质的稳定性和界面反应面临较多挑战,因此设计耐高温电解质并在镁负极表面原位构筑导镁固体电解质界面,是推动高温镁金属电池实用化的关键。中国科学院青岛
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,
研究人员解决锂—硫电池稳定难题
与传统锂离子电池相比,锂—硫电池拥有许多优势,包括材料价格低廉和能量密度更大。图片来源:Kristoferb Wikimedia 科研人员已经研发出一种新成分,可以治愈锂—硫电池的“ 阿喀琉斯之踵”。 与传统锂离子电池相比,锂—硫电池有着重要的优势:材料价格更低廉、质量更轻。质量相等的锂—硫
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