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
锂离子电池给移动电子设备带来了革命性的变革,并正在交通运输方面取得进展,但是要想进一步改善电池的使用寿命和功率,就需要新技术。其中一种选择是:锂金属电池,它的使用寿命更长,充电速度更快,但这项技术存在问题。锂沉积物(通常被称为锂枝晶)倾向于在阳极上生长,这可能会产生短路,从而导致电池失效、着火或爆炸。
石墨炔结构(左图)及其在抑制锂金属电池中锂枝晶生长的应用(右图)
本文来源:材料科技在线 微信号
现在,来自中国科学院化学研究所,中国科学院大学,南开大学,汕头大学和中国高压科学技术高级研究中心的研究人员设计了一种基于碳同素异形体(名为石墨炔)的隔膜,用作锂离子的过滤器,并防止枝晶生长。科研人员将这一科研成果发表在了“Materials Today Energy”杂志上。
锂金属电池在概念上类似于锂离子电池,但依赖于锂金属阳极。在放电过程中,锂金属阳极通过外部电路向阴极提供电子。然而,在充电时,锂金属会沉积在阳极上。正是在这个过程中,不受欢迎的树突才能形成。
这就是隔膜发挥作用的地方。薄的隔膜由超薄(10nm)的石墨制炔成,(石墨炔是由丁二烯键连接的二维单层碳原子六角形),具有一些显著的特性。石墨炔不仅同时具有柔韧性和坚固性,其化学结构形成了一个均匀的多孔网格,只允许一个锂离子通过每个孔。这调节了离子通过薄膜的运动,使得离子的扩散高度均匀。对于电池而言重要的是,该膜的这种特征有效地抑制了锂枝晶的生长。
“抑制锂枝晶可以稳定固体电解质中间相,从而提高装置的寿命和库仑效率,”中国科学院化学研究所的李玉良解释说。“它可以避免树枝状的锂枝晶引发短路,从而提高电池的安全性。”
研究人员认为,石墨炔薄膜可以克服锂和其他碱金属电池长期以来所面临的例如锂枝晶等棘手的问题。
“石墨炔是一种完美的材料,具有超级共轭结构,固有带隙,天然大孔结构和半导体特性,这为解决该领域的重大科学问题提出了巨大的希望。”Li说。
这种二维材料也很简单,并且在正常的实验室条件下易于生产。
“尽管需要更多努力来提高大规模石墨炔膜的质量,但我们认为石墨炔可能会在锂电池的安全性方面带来一些重大突破。”Li说。
原文来自:materialstoday,原文题目:Carbon layer makes lithium-metal batteries safer,由材料科技在线团队编译
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。
北极星储能网获悉,4月7日,陕西省发展和改革委员会关于印发《陕西省培育千亿级化工材料产业创新集群行动计划》(以下简称《计划》)的通知。《计划》指出,实施创新引领行动,增强产业发展动能依托秦创原创新驱动平台和西安交通大学等高校、科研院所、龙头企业,加强理论研究和基础研究,加快突破新兴
北极星电池网获悉,恩捷股份近日在投资者互动平台表示,公司不生产电池,公司的主要产品锂电池隔离膜主要应用于消费类锂电池、动力类锂电池和储能电池领域,公司将根据客户对锂电池隔离膜的需求,提供相关产品和服务。
日前,有投资者在深交所互动易向恩捷股份提问,称从一个股票大V的微信公众号文章看到,“恩捷股份老板、云南首富李晓华在中国卖掉本家公司的股票,套现345亿后,他以及其家庭中的5人移民美国并获美国国籍,停止了对产业技术的升级和投资。以上的说法是否属实?”针对上述提问,恩捷股份2月8日在互动易
星源材质1月11日在投资者互动平台表示,业内普遍认为,在中长期内,液态电池和半固态电池将是未来电池市场的主体,二者均需要使用隔膜。公司对下一代电池技术的发展一直保持密切关注,并积极进行技术研发、知识产权专利及市场端的布局。目前公司已经为FREYRBatteryNorwayAS等客户供应半固态电池隔膜,
星源材质12月13日早间公告称,公司已确定本次发行的最终价格为每份GDR9.46美元。公司本次发行的GDR数量合计为1268.48万份,所代表的新增基础证券A股股票为6342.4万股,募集资金总额约为1.2亿美元。本次发行未设置超额配售权。公司预计本次发行的GDR将于瑞士时间2023年12月18日正式在瑞士证券交易所上市
11月29日中建三局马来西亚公司承建的英诺威新材料科技有限公司高性能锂离子电池隔膜一期项目举行奠基仪式。该项目位于马来西亚槟城柏淡科技园,总投资64亿令吉,分为两期进行建设。其中一期投资32亿令吉,占地超66英亩,总建筑面积达20万平方米以上。项目旨在打造行业领先的锂电池隔膜生产基地,建设年
星源材质11月28日公告,于2023年11月28日,公司与LGEnergySolution,Ltd.为深化在全球市场和未来更多方面的合作及相互发展,基于双方的合作意愿,签订《全球战略合作备忘录》。LGEnergySolution,Ltd.认可公司是市场上具有最优质品质的供应商,在海外市场优先采购公司隔膜;公司也优先向LGEnergySolution
11月21日,在项目现场了解到,衡川锂离子电池隔膜一期项目8条涂布线调试完毕,4条基膜线的工艺管道、设备基础板正在安装,气体回收、液相回收等配套设施同步安装,200余名工人正在为明年4月试生产做准备。据悉,衡川新能源年产30亿平方米锂离子电池隔膜生产项目,总占地面积36.7万平方米,总投资110亿
11月14日,乌海市区域经济合作局发布乌海市招商引资重点项目锂离子电池隔膜项目。详情如下:乌海市招商引资重点项目2023年11月14日为进一步拓宽招商引资渠道,切实提升招商引资实效,市区域经济合作局聚焦高质量发展主题,主要围绕打造新能源、新材料基地,现代农业、战略性新兴产业、现代服务业、文化
11月13日,金力股份发布消息,就珠海恩捷新材料科技有限公司(以下简称“珠海恩捷”)、上海恩捷新材料科技有限公司(以下简称“上海恩捷”)侵犯公司ZL201810969215.2号发明专利权向广州知识产权法院提起诉讼事项公告。金力股份向上海恩捷提起专利侵权诉讼的情况说明河北金力新能源科技股份有限公司(
11月8日,星源材质在接待机构调研时表示,在全球汽车电动化的大趋势之下,公司着眼全球积极扩产提升市场占有率。海外知名新能源电池厂商对锂电池隔膜性能要求相对较高,对中高端隔膜需求较为旺盛,公司长期与宁德时代、比亚迪、LG化学、三星SDI、Northvolt等国内外一流电池厂商持续开展深度合作,并与
LG新能源公司1月25日表示,将向美国初创公司SionPower进行股权投资,以开发下一代电池。这笔投资将用于开发锂金属电池的技术合作,这种电池使用锂金属阳极而不是石墨或硅阳极,与现有的锂离子电池相比,可以实现更高的能源效率。LG新能源没有透露这笔投资的具体金额和其他细节。
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/cm2的电流密度和10
近日,深圳欣视界科技有限公司(下称:欣视界)正式完成Pre-A+轮亿元融资,本轮融资由高瓴创投(GLVentures)领投,智慧互联基金、齐鲁前海基金、客户亿航智能和老股东峰和资本等跟投。融资将主要用于技术研发、市场开拓和产线生产交付等。据公开资料显示,欣视界成立于2020年,是一家专注于固态锂金属
近日,中国科学技术大学姚宏斌课题组、李震宇课题组与浙江工业大学陶新永课题组合作,设计开发出镧系金属卤化物基固态电解质新家族LixMyLnzCl3(Ln为镧系金属元素,M为非镧系金属元素)。实现无任何电极修饰且室温可运行的全固态锂金属电池。相关研究成果于4月5日发表在Nature杂志上。
开发能量密度高、安全性能好的锂金属电池体系具有重要意义。相比于传统嵌入反应型电池,锂-氟化铁转换反应型电池在质量和体积能量密度上具有2-3倍的优势(例如,相比于Li-LiCoO2的350Wh/kg,Li-FeF3的850Wh/kg),可以满足下一代移动电源对超长续航能力和便携性的要求。然而,该电池体系通常会遭受正极
锂金属负极理论容量高、反应电位低,因此锂金属电池具有更高的能量密度和更广泛的正极材料选择,然而有机电解液的易燃性和锂枝晶的不可控生长使得锂金属电池存在一定安全隐患。采用固态电解质取代电解液可以在根本上提高电池的安全性和稳定性。其中掺杂的石榴石型固态电解质Li7La3Zr2O12(LLZO)具有室
近日,中国科学院大连物理化学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(508组)吴忠帅研究员、郑双好副研究员团队,设计了三维多孔导电亲锂的Ti3C2TxMXene骨架用于高容量、无枝晶金属锂负极,匹配三维多孔导电、超高载量磷酸铁锂正极,研制出高能量密度、长寿命锂金属电池。锂金属
近日,在2022全国大众创业万众创新活动周之“锂金属电池创新技术论坛”上,盟维科技位于合肥经开区的锂金属电池自动化制造线及z21创新实验室正式启用。据悉,盟维科技自主开发的新一代锂金属电池能量密度已突破550Wh/kg。该公司研发的450Wh/kg锂金属电池也在两年前实现商业化量产交付。锂金属电池也被
电池代有新材出,各领风骚数十年。在过去的一个多世纪,电池行业的发展一直伴随着技术革命。从铅酸电池、镍镉电池,到碱性电池、镍氢电池,再到锂离子电池。如今,比锂离子电池能量密度更高的锂金属电池,正在加速其产业化进程。(来源:微信公众号“电池中国”ID:cbea_battery作者:马斯克斯)日前,
北极星储能网获悉,9月19日,据外媒报道,美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了新型固态锂金属电池,该电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。初创公司AddenEnergy宣布已获哈佛大学技术发展办公室独家技术许可,用于推进该技术的商业化,其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”,其组
据外媒报道,EnpowerGreentech公司成功开发了一种100Ah的锂金属电池(LMB),是下一代电动汽车电池商业化的又一重要步骤。2021年,该公司开发出超高能量密度(450Wh/kg和520Wh/kg)锂金属电池,并于2022年6月获得安全证书。该公司的高容量电池电芯,采用专有阻燃电解质解决方案,可在不影响性能的情况
近日,美克生能源锂枝晶生长模拟正式成功,这是美克生能源继锂电池电化学硬件求解器跑通后的又一重大科研突破,也是全球首次将锂枝晶生长模拟应用于商用锂电池管理系统。电化学储能技术日益成熟,然而锂枝晶的生长模拟始终是行业的一大痛点。锂枝晶是如何产生的?锂枝晶的生长对锂电池有什么影响?为什
目前广泛认为固体电解质(SE)是实现高能电池锂负极的重要一环。然而,最近的报道表明Li7La3Zr2O12(LLZO)和Li2S-P2S5中Li枝晶的形成实际上比液体电解质容易得多,然而机制尚未弄清。本文通过使用时间分辨原位中子深度剖析监测三种流行但有代表性的SE(LiPON,LLZO和非晶Li3PS4)锂沉积过程中Li浓度分
随着锂离子电池能量密度的持续提升,传统的石墨负极材料已经显得力不从心,虽然硅碳材料在容量上远高于石墨材料,但是在嵌满Li的情况下Si的体积膨胀可达300%以上,巨大的体积膨胀不仅会造成Si颗粒自身的粉化和破碎,还会破坏电极中的导电网络,从而造成可逆容量的快速衰降。金属Li负极的理论容量达到38
综述了近年来金属锂负极材料的研究现状,同时针对金属锂负极易生成锂枝晶、库伦效率低、锂电极易粉化、电池易干液的问题,系统介绍了目前金属锂负极改性几个大的研究方向,即设计人造SEI膜、电解液修饰、设计新型结构的锂负极。最后对金属锂负极未来的研究方向和发展趋势进行了展望。本文来源:江汉大
金属锂具有电位低(-3.04Vvs标准氢电极)、容量高(3860mAh/g)的特点,非常适合作为负极材料使用,实际上金属锂很早就被应用在二次电池中,但是由于金属Li在二次电池充电的过程中存在金属Li枝晶生长的问题,Li枝晶的生长不仅仅会造成库伦效率的降低,过度生长的锂枝晶甚至还会穿透隔膜,造成正负极之间发
锂金属电池由于金属锂具有超高的理论比容量和较低的氧化还原电位受到了广泛的关注。然而,锂枝晶的出现会导致SEI变得不稳定并且可能刺穿隔膜具有严重的安全隐患。北京理工大学黄佳琦研究员联合清华大学张强教授通过引入微量的氟化铜(CuF2)作为溶解促进剂这一策略,使得硝酸锂可以直接溶解在碳酸亚乙酯/
【引言】固体-液体界面在许多化学、物理和生物过程中扮演着至关重要的角色,但由于缺少可同时对固体和液体组分适用的高分辨表征手段,至今仍然阻碍着科研人员对这一界面进行全面深入的研究。例如在锂金属的枝状沉积和固体-电解质界面膜(SEI)的形成是影响锂金属电池性能和安全的决定性因素,然而直接观
锂金属具有高达3,860mAh/g的比容量和低至-3.04V(相对标准氢电极)氧化还原电位。因而可充电锂金属电池成为了最具发展潜力的高能二次充电电池体系之一。但锂枝晶问题严重困扰锂金属电池的发展,失控生长的锂枝晶可以快速降低电池的性能,缩短电池使用寿命,甚至刺穿电极之间的膜,引发电池短路等安全问题
记者15日获悉,军事科学院、北京大学等单位联合研究团队合成了一种完美的单层石墨烯电极,并揭示锂原子以其为基底材料进行电沉积的行为,填补了金属锂在碳原子晶格上异相成核的基础研究空白,为破解锂电池产业化遭遇的锂枝晶等难题提供理论基础。相关论文近日在线发表在《储能材料》(Energystoragemate
随着电动汽车和移动电子设备的蓬勃发展,对提供动力能源的锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。基于插入式原理的锂离子电池的能量密度已接近其上限能量密度,提升空间很小。相比较而言,以锂为负极的锂金属电池在提升能量密度方面有着无可比拟的优势。然而,基于传统液态电解液的锂金属电池存在SEI
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!