登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
前言:中科院高物所和国内外联合团队成功将他们提出的新方法应用于Li(NixMnyCoz)O2 (NMC) 三元正极材料的研究中,揭示了该材料热稳定性的一系列问题。该项工作发表于Nature Communications 9, 2810,2018,共同第一作者为弗吉尼亚理工大学博士穆林沁和高能所袁清习。
中科院高能物理所多学科中心X射线成像实验站袁清习副研究员和国内外课题组合作,建立了基于同步辐射纳米分辨谱学成像技术追踪氧化还原反应相变过程的方法,并成功应用于锂离子电池电料相变过程的的研究。研究成果近期发表在Nature Communications期刊上。
同步辐射谱学成像(XANES imaging)是利用特定元素对X射线能量的不同响应特性来获得样品内部对应元素的化学价态三维分布。基于波带片全场成像方法的纳米分辨谱学成像技术可以获得高空间分辨的形貌和化学信息,近年来受到了越来越多的重视,在材料科学领域尤其是在能源材料领域的研究中表现出重要潜力。
针对纳米分辨谱学成像方法学和应用研究,我所多学科中心X射线成像实验站近年来开展了大量的工作。其中,袁清习副研究员和国内外多个同步辐射装置建立紧密联系,在技术研发、科研应用等方面开展了广泛的合作。近期,袁清习博士联合美国斯坦福同步辐射光源刘宜晋研究员课题组、弗吉尼亚理工大学林锋教授课题组提出了应用同步辐射纳米分辨谱学成像技术研究氧化还原反应的不均匀相变过程的新方法。这个联合团队成功将他们提出的新方法应用于Li(NixMnyCoz)O2 (NMC) 三元正极材料的研究中,揭示了该材料热稳定性的一系列问题。该项工作发表在国际期刊自然通讯上(Nature Communications 9, 2810,2018),共同第一作者为弗吉尼亚理工大学的穆林沁博士和中科院高能所袁清习博士。
以NMC正极材料中的应用为实例,该实验方法的工作流程如下:首先,为了研究该材料体系在不同温度下的行为,开展原位实验,利用谱学成像获得大量空间分辨的吸收谱数据;其次,提取Ni元素K边吸收能量表示相应的化学状态,高能量代表高价态(相对氧化态),低能量代表低价态(相对还原态)。进而使用样品在不同温度条件下的化学价态分布结果来表征氧化还原相变过程;第三,选择特定的Ni元素价态(例如,选择氧化还原反应最剧烈的能量点代表的价态),利用所采集的大量数据来描绘Ni元素等价态面的三维分布,对比不同反应条件下的等价态面分布来表征相变的发生、发展及相变前沿的推进过程;最后,引入等价面局域曲率(反应界面局域曲率)的概念,来描绘成核生长及整个相变的复杂过程。
图1为Ni的价态随NMC材料加热过程的变化,其中的每一条曲线代表了相应条件下基于全部像素的Ni价态的分布情况,可以看出化学反应从开始到结束全过程Ni元素价态分布的演变情况。图2给出了四个特定反应条件下Ni等价态面的发生、发展过程,所选择的Ni价态为8341eV对应的价态。从图1可以看出,8341eV代表的价态可以代表是化学反应最剧烈情况。图3中用不同颜色表示了镍元素的吸收边能能量代表的镍元素的价态。受由晶粒边界和其局域的化学环境(不同组分和缺陷)所影响,相变过程通常非常复杂,如图3a所示,镍阳离子三维的形貌由不同的价态组成,从相对还原态(低能量态)到相对氧化状态(高能量态)。这些三维的价态推进前端提供了一个直观的三维立体多面体。还原态和氧化态分别代表了子相和母相,相变反应的推移前端从图3a到图3c。同时,作者将这些三维多面体每个局域的曲率计算出来,并分别用红色和蓝色代表局域曲率为正值和负值。从图3d、e可以看出相变过程中局域价态曲率的演化过程。
图1 NMC样品中镍元素的价态随加热过程的变化 (a)为镍元素的局域价态直方图。(b-e)为原位观测镍价态信息示意图。镍的价态由Ni 的K吸收边能量表示,高能量和低能量分别代表了高价态和低价态。
图2 NMC样品不同反应条件下Ni等价态面的产生、发展及推进过程
图3 局部镍元素价态曲率随相转变的演化。(a,b,c)分别代表了不同能量(8339, 8340 和8341 eV)的Ni K-edge的等值面形成的三维曲面。图d和e表示了在不同能量范围内价态曲率随着能量值得变化。
这个工作不仅对锂离子电极材料的热稳定性和热致相变给出了详细的描述,为下一步的储能材料优化提供了一些思路。研究工作所使用的方法可以推广到更加广阔的研究领域,尤其是复杂体系的非均匀相变过程等的研究中。特别是考虑到下一代同步辐射光源的发展,更高的亮度将会大大降低实验的时间,从而使得我们能够更好的捕捉到相变过程中的非稳定状态,为能源材料、环境科学等等研究领域提供有力的工具。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
在未来几年内,优美科将向LG化学供应合计12.5万吨NMC正极材料。(来源:微信公众号“高工锂电”ID:weixin-gg-lb作者:魏文柱)为了满足日益增长的市场需求和降低成本,韩国电池巨头LG化学正在疯狂储备原材料。日前,LG化学与欧洲正极材料供应商优美科签署了采购协议,在未来几年内,优美科将向LG化学
据外媒报道,马恒达集团旗下子公司MahindraMahindraLtd(以下简称MM)与LG化学签署了一份协议,双方将在先进的锂离子电池技术方面进行合作。LG化学将提供一款基于镍钴锰(NMC)化学产品且具有高能量密度的锂离子电池,专门应用于印度市场。这类电池将部署在马恒达电动汽车及双龙电动汽车上。LG化学还将为马
随着人们对锂离子电池能量密度要求的提高,越来越多的锂离子电池开始采用容量更高的NMC材料作为正极材料,NMC材料在存储的过程中存在过渡金属元素溶解的情况,特别是Mn元素,迁移到负极表面后会破坏负极表面SEI膜的结构,使得SEI膜的不断再生,消耗数量有限的Li,造成电池的容量不断的下降,特别是在高
尽管特斯拉在本月初(2017年1月)发布了相关声明,在Gigafactory举办的投资者活动中又有零星消息泄漏,但对于特斯拉Gigafactory生产的新电池,目前我们依然不甚了解。特斯拉旗下电池供应链和业务拓展部(CellSupplyChainBusinessDevelopment)的资深总监库尔特科蒂(KurtKelty)将与电池研究伙伴方达尔豪斯大
锂离子电池作为一种清洁能源存储器件,随着其广泛应用于我们的日常生活之中,它的安全问题也越来越受关注,比如最近接连发生的手机充电过程中起火或爆炸等。三元层状材料Li(NixMnyCoz)O2(NMC)(x+y+z=1)具有较高的理论容量,易合成,以及相对较低的价格,是目前应用于锂离子电池最为广泛的正极材料(如大
全球领先的创新型电池解决方案供应商Kokam有限公司宣布,该公司已经成功部署两个锂镍锰钴(NMC)氧化储能系统(ESS),即24兆瓦系统/9兆瓦时以及16兆瓦/6兆瓦时系统,它们将用于调节韩国电网的频率。而24兆瓦系统是目前全世界拥有最大容量的调频锂NMC储能系统。Kokam的16兆瓦锂NMC储能系统(ESS)和该公司的
12月7日,紫京科技首席科学家王先友教授亲临仙游紫京新能源三元前驱体项目现场进行视察指导,仙游县政府副县长林金涛陪同视察,董事长景煜带领项目团队核心人员热情接待。此次视察旨在推动新能源科技创新与产业升级,为紫京科技在新能源领域的发展提供有力支持。王先友,俄罗斯工程院外籍院士,英国皇
12月6日,伴随着最后一方混凝土的浇筑到位,在众人的期盼中,仙游紫京新能源三元前驱体项目科研办公楼主体结构施工全部完成,喜迎封顶,美好盛启!同时,也标志着仙游紫京一期项目所有主体结构全部完工,正式进入内外墙装修、设备进场阶段。在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下,新能源产业蓬勃
11月30日,紫京科技迎来了重要里程碑时刻,仙游紫京新能源三元前驱体项目首批设备开始进场,标志着仙游紫京项目建设迈向新一阶段,将为下一步投产奠定坚实的基础。仙游紫京新能源科技有限公司(简称“仙游紫京”),是厦门紫京科技有限责任公司的全资子公司,从事锂电池三元前驱体的研发、生产和销售,
11月30日下午,中国国投高新产业投资有限公司(简称“国投高新”)副总经理彭慈湘、半导体材料投资总监张萌,国投创业材料能源投资副总裁李文欢一行到仙游紫京新能源三元前驱体项目考察调研,紫京科技董事长景煜热情接待。此次考察旨在了解仙游紫京项目的进展情况,评估紫京科研实力和市场前景,并探讨
11月2日,厦门紫京科技有限责任公司(简称紫京科技)与厦门国贸集团股份有限公司(简称国贸股份)签署战略合作协议,双方达成长期深度合作伙伴关系。莆田市仙游县人民政府党组成员、副县长林金涛,国贸股份总裁助理刘志滔共同见证,紫京科技董事长景煜、国贸股份新能源公司副总经理林高鸿代表签约。根
9月26日厦门钨业公布,公司控股子公司厦钨新能拟通过其全资子公司欧洲厦钨新能与OranoCAM在法国合资设立法国厦钨新能,其中欧洲厦钨新能以现金方式出资10,200,000欧元,持有合资公司51%的股权;OranoCAM以现金方式出资9,800,000欧元,持有合资公司49%的股权;并由法国厦钨新能投资人民币396,132万元建
8月20日容百科技公告,公司拟使用自有及自筹资金不超过人民币199,309万元向韩国全资子公司JS株式会社增资在韩国扩建4万吨高镍三元正极材料项目;拟通过控股子公司天津斯科兰德科技有限公司在韩国设立子公司建设年产2万吨磷酸锰铁锂正极材料项目,投资金额不超过人民币64,200.51万元。
容百科技7月23日公告,公司于近日收到韩国政府新万金开发厅签发的《2023年度第6次新万金国家产业园入驻审核委员会审核结果通知》,同意公司在韩国新万金国家产业园区投资建设年产8万吨三元前驱体及配套硫酸盐生产基地。
6月29日,福建仙游县举行国城锂电科技新材料智能制造产业化项目开工活动。据了解,该项目位于仙港工业园瑞峰片区,计划总投资100亿元,用地面积500亩,分两期投资建设年产6万吨前驱体及4万吨三元正极材料生产线项目,达产后可实现产值350亿元、税收5亿元。
6月6日,道氏技术公告,公司与KHEnergyCo.,Ltd(简称“KHEnergy”)于近日签订了《战略合作协议书》。双方将共同研究和推进新能源电池项目各领域的广泛合作可能性,优先进行事前市场调查和客户挖掘,共同设立合资公司(合计出资200万元,各出资100万元)使其有利于进入韩国三元正极材料前驱体的市场和前驱
3月27日长远锂科公布,公司近日与AxensGroup友好协商,就后续在双方三元正极材料领域进行合作,以促成在欧洲设立正极材料生产工厂事宜签署了《MemorandumofUnderstanding》(《合作备忘录》)。AxensGroup是法国石油能源研究院的下属企业,是一个国际项目解决方案提供商,其服务内容包括:烧结炉、模组单
北极星储能网获悉,据国家知识产权局公告,4月26日,中国石油化工股份有限公司申请一项名为“一种电化学储能设备用冷却液及其制备方法与应用”的专利,申请公布号为CN117925197A,申请日期为2022年10月25日。专利摘要显示,本发明属于冷却液技术领域,具体涉及一种电化学储能设备用冷却液及其制备方法
2024年4月25日,由北极星太阳能光伏网、北极星储能网联合主办的“2024分布式光储创新峰会(江苏站)”在南京隆重召开,会上,中伦律师事务所资深律师王威表示,分布式光伏、储能开发投资中的法律风险主要是三个方面:一是项目合规性,二是房屋合规性,三是其他风险事项。中伦律师事务所资深律师王威在
4月25日,京能集团发布了浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告,项目位于山东省大同市,本次招标其中的浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包。浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告项目所在地区:山西省大同市一、招标
北极星储能网获悉,据国家电投浙江公司消息,4月25日14时18分,浙江公司宁波公司金田铜业10MW/20MWh综合智慧能源项目全容量投产。该项目位于浙江省宁波市江北区宁波金田铜业(集团)股份有限公司厂区内,每套储能规模为5MW/10MWh,由2台电池舱、2台变流升压舱、1台一次设备舱组成。该项目采用“削峰填
北极星储能网获悉,4月26日,国电南京自动化股份有限公司招标项目工程和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目磷酸铁锂储能电池系统采购批次评标结果公示发布。项目位于内蒙古和林格尔新区,容量64.8MW/259.2MWh。本标段包含容量64.8MW/259.2MWh的磷酸铁锂电池系统、预制舱/集装箱/电气室内的配套设
北极星储能网获悉,据易事特消息,4月24日,易事特集团与广东鲲鹏环保技术有限公司正式签署战略合作协议。双方将充分发挥各自特色优势,共推风光储充等新能源项目高质量发展。双方具有良好的合作基础,将在提升储能系统技术应用、产品品质及能效管理等方面展开合作,共推“新能源+储能”等新质生产力快
北极星储能网讯,4月26日,协鑫能科发布发布2023年年报及2024年一季度报告。2023年度,公司实现营业收入1014369.36万元,(约为101.43亿元)较上年同期下降7.37%;归属于上市公司股东的净利润90,899.37万元,较上年同期增长32.87%。在储能业务上,2023年度,协鑫能科共完成独立储能备案项目4.5GW/9GWh
4月25日,在北极星太阳能光伏网、北极星储能网联合主办的2024分布式光储创新峰会(江苏站)上,上海聚信海聚新能源科技有限公司解决方案部技术总监闫旭对工商业储能开发流程与运营模式进行了深入的解析。上海聚信海聚新能源科技有限公司解决方案部技术总监闫旭近年来,工商业储能受到了广泛的关注和应
北极星储能网讯,4月26日,天合光能发布2023年年度报告。根据报告显示,报告期内,天合光能实现营业收入1133.92亿元,同比增长33.32%,实现归母净利润55.31亿元,同比增长50.26%。公司电站项目开发和销售取得超预期增长,其中风光储项目指标获取量超6.2GW,储备量8.5GW;分布式业务稳定高速发展,市场
北极星储能网获悉,4月25日,湖南娄底市生态环境局公示冷水江经开区100MW/200MWh储能电站项目环境影响报告。公示显示,冷水江经开区100MW/200MWh储能电站项目新建100MW/200MWh储能站及长铺110kV变电站,100MW/200MWh储能站本期一次建完,长铺110kV变电站分期建设,本期主变压器建设规模为1×50MVA。建
北极星储能网讯,4月26日,电投能源发布《关于阿巴嘎旗电投新能源有限公司增加注册资本及投资建设阿巴嘎旗150MW/300MWh共享式储能电站一期75MW/150MWh项目公告》。根据公告显示,为满足锡盟阿巴嘎旗别力古台50万千瓦风电项目高质量运行,拟由阿巴嘎旗电投新能源有限公司投资建设阿巴嘎旗150MW/300MWh
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!