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问答区搜索结果

问题 胶乳凝聚

各位大神,我想问一下,橡胶胶乳在加入电解质凝聚成固态后还能继续溶解吗?

问题 40%固含量丙烯酸酯乳液制备挂壁问题求解

大家好,我在做40%左右固含量的丙烯酸酯乳液的时候,经常会避免不了有凝胶和挂壁的现象,请问有什么好的解决办法吗,单体MMA/BA,乳化剂NP-40配CTAB,预...

问题 SCI 论文写作之 Introduction

01如何写好Article中的Introduction?1前言Introduction对于一篇SCI 论文的重要性定是不言而喻的。可以这样说,一篇没有...

问题 DSC差热分析仪详解

差热分析仪是一种在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度的函数关系的仪器。由程序控制部件、炉体和记录仪组成,可电脑控制,打印试验报告。熔盐相图是研究...

问题 cv曲线氧化还原峰实例教学

方法原理 循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)是最重要的电分析化学研究方法之一。其仪器简单、操作...

问题 膨润土的50种用途

膨润土是以蒙脱石为主要成分的含水粘土岩,具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性等特殊性能,被誉为是“万能粘土”。1、钻井泥浆膨润...

问题 DSC差热分析仪详解

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问题 电容器泡沫镍电极的使用

将活性物质压在了泡沫镍上,测试比电容,用氢氧化钾做电解质,一开始充电时间特别长,后来测试充电就小了很多,我分析原因是泡沫镍一开始由于充电,金属镍放电,生成了氢氧...

问题 泡沫镍扫CV出现绿色

本人用泡沫镍作为炭电极的超级电容器的集流器,电解质用的PVA/LiCl 凝胶电解质,做成器件后在扫CV的时候镍上有绿色的二价镍生成,请问如何才能避免生成二价镍啊

问题 导电银胶和银浆区别

在测试固体电解质时,做阻塞电极的是导电银胶还是银浆啊?这两种裁量在册阻抗时有什么区别?需要注意什么呢?        

问题 固态锂离子电池隔膜

一般固态锂离子聚合物电解质薄膜的厚度多少啊?看文献上说液态锂离子电池隔膜的厚度一般小于20-25微米。        

问题 在固体电解质涂电极的时候是要使电极铺满电解质的两面还是涂一个小面积即可?

在固体电解质涂电极的时候是要使电极铺满电解质的两面还是涂一个小面积即可?              

问题 是否是在去除有机物时的电解质条件下,测定析氧和析氯才有意义?

 刚接触电化学不久,我是研究阳极氧化去除有机物的,看文献别人测析氧过电位用的硫酸溶液,析氯过电位用的饱和氯化钠溶液。然而,过电位的测定和电解质溶液成分...

问题 电化学问题

各位朋友好!!!小弟刚刚接触电化学,想用恒电位法在ITO玻璃上电沉积聚电解质,设置电位为-2V(聚电解质带正电),开始一两分钟看到有物质镀上,可是两分钟后,电位...

问题 用了很多种析氢电位高的金属材料做工作电极,析氢电位负移,目标反应电位也会发生负移,怎么办

用了很多种析氢电位高的金属材料做工作电极,析氢电位负移,目标反应电位也会发生负移,怎么办啊!!!!若是能同时发生也能说得过去,可是只析氢,没有目标产物,怎么办,...

问题 炼油加裂分馏塔进料加热炉氧含量异常波动

炼油加裂分馏塔进料加热炉氧含量异常波动,具体现象如下:在整个加热炉操作参数无波动的情况下,正常控制氧含量在2.0,偶尔(1个月出现3次)会出现氧含量突然下降到1...

 

站内资讯搜索结果

站内资讯 牛津大学Nature Materials:单分散FeF2纳米晶体正极材料的转化机理及性能

过渡金属氟化物是一种独特的转化型正极材料,与锂发生反应形成嵌入在氟化锂基体中的金属相,一直在锂离子电池的高能量正极材料倍受关注。氟化铁(FeF2)常被用作力学研究的模型体系,但是由于从电池中分离单晶比较困难,转化反应涉及到反应产物的微小颗粒的形成和一些可能的中间阶段,导致有关转换机制的最终结论一直受到阻碍。

站内资讯 上海科技大学刘巍Adv. Mater.:疏水石墨烯结构实现超高速率性能的水稳锂金属阳极

近几年,人们对环保意识越来越重视,市场对电动汽车的需求也在逐渐增长,而高能电池开发是电动汽车的核心。锂金属阳极被认为是目前最具吸引力替代石墨阳极的材料。然而,锂金属阳极的开发利用还面临着锂枝晶生长、固体电解质间相(SEI)层形成及电镀/剥离周期内的液量波动问题,这些对电池的性能和安全性有很大影响。

站内资讯 日本的筑波大学Samuel Jeong团队(ACS Catalysis):石墨烯包覆NiMo合金对析氧反应的影响

电化学水裂解是制备可再生能源载体氢气的关键技术。此外,它还可以提供基于可再生能源的环保能源解决方案。虽然贵金属电极可以获得高性能和长寿命,但这些电极的使用增加了水分解的成本,从而提高了水分解的效率阻止其广泛商业化。

站内资讯 ACS Catalysis:富有戏剧性:银电极表面的高分子膜具有强的HER抑制效应和高选择性的二氧化碳还原性

电解质水溶液中的二氧化碳还原反应(CO2RR)由于竞争性析氢反应(HER)而导致其效率下降。开发有效的HER抑制方法是实现二氧化碳还原利用的关键一步。本文报道了利用简单的吡啶基添加剂,在法拉第效率为>99%的平面银电极上,CO2-- CO的选择性转化。在此次工作中,添加剂形成了一个改变CO2RR选择性的有机膜。我们报道了电化学动力学和其他力学数据来阐明这些有机层在抑制HER中的作用。这些数据表明,银表面疏水有机层的生长选择性地抑制了氢的产生,在一定的应用电位下,疏水有机层限制了质子而不是二氧化碳分子的传输。数据还指出,涉及质子转移在催化的速度过程中是决速步骤。

站内资讯 Advanced Functional Materials:具有亲硫性和低扭曲支架的锂金属复合阳极在碳酸盐电解质中实现超高电流和容量

金属锂以其高比容量和低电化学势被认为是理想的高能量密度负极材料。然而由于液态金属锂电池中金属锂不均匀沉积形成的锂枝晶易刺穿隔膜导致电池内部短路,存在严重的安全隐患,很大程度上限制了高能量密度金属锂电池的发展。目前,通过引入电解质添加剂、构建保护层或采用固态电解质等手段来构造坚固而稳定的SEI层,从而缓解锂金属阳极存在的问题。但仅限于低电流情况下,在快速充放电过程中,即使相间设计良好,金属锂的体积变化也会导致SEI出现破损。最近,具有垂直排列通道的多孔主体材料陆续被研究者开发,可为离子和电子提供快速的传输通道,从而促使整个电极上的Li+和Li沉积分布更加均匀。但是其占电极的70%以上,大大降低了复合锂阳极的能量密度。而轻质多孔聚乙烯和玻璃纤维是垂直锂阳极阵列并实现“侧沉积”的理想选择。但可惜的是,受疏油性表面或低电活性表面积的限制,这些不导电主体材料无法满足商用锂阳极3 mAh cm-2面积容量的目标。而且,值得一提的是,尽管由于脆性SEI的形成,商业上使用的碳酸盐电解质对于锂金属阳极并不是很好,但是考虑到氧化稳定性、安全性和成本等问题,碳酸盐电解质无疑是较好的选择。因此,迫切需要新的方法来确保在商用碳酸盐电解质中,锂金属阳极在大电流和容量下保持长循环稳定性。

站内资讯 Nature Communications: 首款新型n型高导电性聚合物墨水或成为下一代印刷产品的”另一条腿”

导电聚合物是众多光电子和生物电子应用的使能技术。多功能的化学合成、低成本的溶液加工性和独特的机械稳定性使导电聚合物在可再生能源、传感和医疗保健等行业具有广泛的吸引力。在许多光电和生物电子器件中使用的典型导电聚合物是P型导体PEDOT:PSS。然而,很多应用场所需要p型和n型的组合才能发挥作用。目前,还没有与PEDOT:PSS相当的n型材料。

站内资讯 Carbon:可扩展合成具有高比电容和体积能量密度的氮掺杂多级分层孔碳纳米片超级电容器

高比表面积的多孔碳纳米片是最具发展前景的超级电容器电极材料,但其高孔隙体积导致密度相对较低,体积电容较差。在这项工作中,通过一种新型的D -葡萄糖酸钙爆炸技术,成功地合成了具有支柱支撑的三维非聚集结构的氮掺杂分层多孔碳纳米片(SNPCNS)。通过调节热解温度、热解时间、D -葡萄糖酸钙与脲醛树脂的质量比,优化SNPCNS的比表面积、孔容和电容性能。优化后的SNPCNS具有较高的比表面积(539 m2g-1),丰富的表面杂原子(N: 8.1 %)和高密度(1.1 1 g cm-3)。因此,由SNPCNS电极组装的超级电容器具有非常高的重量/体积电容286 F g-1/317 Fcm-3(在6M KOH)和355 F g-1/ 394 F cm-3(在1M H2SO4中)。重要的是,高重量/体积能量密度为40.5 W h kg-1/ 44.9 W h L-1(在离子液体中),优于以前报道的基于碳纳米片的对称超级电容器。这项工作为高性能多孔碳纳米片的大规模低成本生产提供了新的策略。

站内资讯 材料资讯:新型石墨烯重防腐涂料将实现30年超长防腐寿命的突破

基于传统涂层材料和涂装体系,即使采用国外知名涂料公司的材料或通过增加涂膜厚度的方法,已建成的钢结构桥梁,最高设计防护寿命一般也不超过25年。而即将合龙的福厦高铁泉州湾跨海大桥,采用了自主创新的“石墨烯重防腐涂装体系”,将实现30年超长防腐寿命的突破。

站内资讯 Nature Communication:基于有机硫醇原位转化的锂硫电池人工双固体电解质界面

锂-金属阳极因其高理论比容量(~3860mAh g 1)和低氧化还原电位(3.04 V vs. NHE)而被公认为可充电电池的圣杯。单质硫是一种很有前途的阴极材料,具有同样大的理论容量1675 mAh g−1。锂硫(LiS)电池将锂阳极与硫(S)阴极耦合,具有高比能(~2600Whkg-1)和巨大的能源密集型应用潜力。然而,有两个关键的障碍限制了它的应用:锂-金属阳极的界面不稳定和硫阴极中可溶性中间多硫化物的穿梭。

站内资讯 Advanced Functional Materials:无需冻干超快制备聚电解质整料

具有明确微观结构的冰模板材料在气凝胶、生物材料、催化剂、分离和能量转换等领域发挥着重要作用。将含有聚合物和互补积木的水溶液或分散体冷冻以形成冰晶模板嵌在整体中。在调节冰模板的成核、生长、形状、尺寸和层次结构方面有着重大的兴趣,从而产生新的功能,如高强度材料、可持续复合材料、太阳能热蒸发器等。材料的微观结构决定后续的应用,与调节冰晶形成的方法相比,冰模板主要通过在低温和高真空条件下升华,冰晶的温和升华有利于冰模板微观结构的精细复制。然而,冰的升华是动态的慢,需要很长时间才能完成高效的任务去除冰晶,进一步交联是必要的还需要提高冰模板材料的稳定性在水里。综上所述,需要新的方法来规避长期以来对冰升华和聚合物交联。

站内资讯 Advanced Functional Materials:开发用于固态锂金属电池的基于复合锂盐的“盐中聚合物”高压电解质

固体聚合物电解质(SPE)由于重量轻,机械性能好,而且加工性能优越等优点,被誉为高安全、高能量密度固态锂金属电池(SLMB)的首要选择。目前,SPE大多是通过将锂盐溶解到聚合物基体(称为聚合物中的盐)。近年来,通过共混、交联、共聚、接枝等方法进行高分子设计锂离子与极性基团的配位,但由于电化学窗口窄,锂离子转移数低,电解质/电极界面不稳定等问题。且锂盐含量高达50%以上的固体电解质被称为“盐中的聚合物”,由于其纠缠诱导的橡胶性能,具有较高的锂离子浓度和广阔的电化学窗口。性能优异的“聚合物盐”电解质用锂盐应有如下特点:保持低玻璃转变温度(Tg≤ 25°C),甚至用于聚合物共混后的电解质;与聚合物具有适当的溶解度,对其橡胶状态无影响;保持良好的机械性能。但很遗憾,至今未有进展。

站内资讯 EcoMat:柔性锂离子电池用非牛顿流体纤维素改性玻璃微纤维隔膜

由于对便携式通信设备、柔性电子设备和电动汽车的需求日益增长,迫切需要开发柔性可充电能量存储和转换设备,如超级电容器、锂离子电池(LIB)、金属空气电池、分离器等。玻璃微纤维膜对环境友好,对电解质具有亲和力,耐高温,在LIBs中具有潜在的商业应用。然而,由于玻璃微纤维膜的力学性能和脆性较差,往往无法抵抗Li枝晶的穿透,导致其循环稳定性较差。同时由于玻璃微纤维膜的大孔阻碍离子的均匀扩散和传输;因此,需要更多的电解液来填充这些空间,以确保电池的稳定运行,从而增加易燃液体泄漏的风险。虽然已经开发了几种策略来改善玻璃微纤维膜的性能,例如浸涂、浇铸、浸渍或逐层组装,但是仍然存在一些问题,包括缺乏真正的柔性和不可调节的孔径。

站内资讯 Joule:具有非凡的韧性和更高的功率密度的双网络热电池,可实现连续热量收集

随着物联网全球市场的快速增长,可穿戴电子产品无处不在。而这些电子产品需要电源来支撑,能够连续工作且能够机械地适应动态人机界面的电池成为研究的热点。与许多需要定期充电的电源,包括电容器、太阳能电池和锂电池相比,半导体热电发电机和热电池在通过持续收集低品位热能提供可持续电力方面具有优势。但是,无机半导体热电发电机的潜在毒性、机械脆性和合成难度阻碍了其在可穿戴电子系统中的应用。液态热电池因其生态友好、可塑形液态电解质和相对较高的热功率(塞贝克系数)的特性有望成为物联网时代新型电源的候选产品。但是最先进的准固态热电池也面临着机械性能差和输出功率密度低的挑战,因此准固态热电池的道路依旧曲折,需要开发新的途径来实现它的价值。

站内资讯 Angewandte chemie international edition:海水+淡水+抗溶胀水凝胶膜=发电

在我们的认知中,当把两种离子浓度不同的溶液放一起时,高浓度的离子就会扩散到低浓度溶液中。同样把海水和淡水放在一起,海水里的盐离子就会自发向淡水扩散。当在海水和淡水之间放一张盐离子单向渗透的半透膜,那么盐离子就会源源不断的从海水跑到淡水中,直到两边盐浓度一致。盐离子的移动就会形成电流,从而实现渗透能发电。这种反电渗析方法能够直接将渗透能转化为电能,且产量稳定,因此受到广泛科学家的关注。但是离子传输效率成为制约该技术的关键因素,聚电解质水凝胶膜虽然能够实现高性能渗透能量转换,但是在海水中会发生显著的膨胀,不利于半透膜的离子选择性。同时也存在不兼容的现象,表现出长期稳定性较差。

站内资讯 Advanced Materials: MXene 双功能ORR∕OER双原子催化剂助力金属-空气电池

设计高活性双功能氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)催化剂引起了金属-空气电池领域人员的极大兴趣。在此,通过在表面引入非贵金属(如 Fe/Co/Ni),提出了一种有效的解决方案来寻找基于MXene的双功能催化剂。这些结果表明,Ni1/Ni2-和 Fe1/Ni2 改性的 MXene 基双原子催化剂(DAC)对双功能 ORR/OER 的超高活性优于众所周知的具有低过电位的单功能催化剂,如 Pt (111)ORR 和 IrO2(110) 用于OER。一种基于密度泛函理论和理论极化曲线的电化学模型来揭示潜在的机制,与实验结果一致。电子结构分析表明,基于 MXene的DAC的优异催化活性归因于电子-Fe/Co/Ni 吸附剂和 MXene 底物之间的捕获能力和协同相互作用。这些发现不仅揭示了基于 MXene 的双功能ORR/OER 催化剂的有希望的候选者,而且还为合理设计不含贵金属的双功能 DAC 提供了新的理论见解。

站内资讯 ACS Energy Letters:万物皆可盘,折纸灵感得来的柔性管状聚合物电解质膜燃料电池堆

柔性能量装置对于未来的小型和柔性装置是必不可少的,并且制造可变形的能量装置存在许多挑战。在本研究中,我们采用吸管状的思路,设计开发了一种具有柔性3D结构的被动吸气式聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)堆,其轻质且柔软,比传统的PEMFC堆叠更轻。通过应用锥形设计,该装置很容易与串联连接的单元组装在一起。此外,首次将锥形反向桁架折纸设计应用于管状PEMFC,实现了3D运动并缩小了PEMFC的体积。柔性管状PEMFC预计将成为小型设备的能源,并可用于替换需要机械运动的设备中的电线或外部燃料管道。

站内资讯 Nature Nanotechnology:扭转应变催化剂将使产氢推向新的高度

由于能源危机的出现,很多研究者致力于开发清洁能源-氢能来替代传统化石能源。新兴的电化学技术的时代已经到来,由于较低的电阻损失及更少的气体交叉,在酸性电解液中通过质子交换膜(PEM)电解水制氢比传统碱性电解器有更高的电流密度。但析氧反应(OER) 具有很高的催化过电位导致水的裂解效率受到限制。目前,很多OER催化剂在酸性溶液中的不稳定性给PEM电解槽带来了更多的挑战,如IrOx是唯一已知的实用工业OER电催化剂。由于IrOx催化剂存在质量活性低的问题,在商业电流密度下无法满足高性能和长期稳定性的要求。进一步提高催化性能,减少昂贵贵金属的负载,同时提高酸性OER催化剂的稳定性,将使PEM水电解技术更具竞争力。

站内资讯 EcoMat:超强离液盐电解质助力水系锌离子电池在零下50°C正常工作

随着可再生能源的开发利用,迫切需要开发安全性高、环境友好的储能装置来存储可再生清洁能源产生的电能。可充电锌离子电池(ZIBs)具有丰富的金属锌元素、超高安全性、低氧化还原电位(-0.76 V,标准氢电极)和高理论容量(820 mAh/g)等优点,是一种很有前景的大规模储能技术。此外,用电解质水溶液制备ZIBs具有安全性高、成本低、环境友好等优点。但是,在低工作温度下,传统的水电解质在低温下自然冻结,离子电导率急剧下降,导致电池性能迅速恶化。含水电解质的冻结限制了ZIBs在冷区或冷链物流中的进一步实用性。因此,抑制电解质在零下温度下冻结是构建低温水系ZIBs的首要任务。

站内资讯 材料资讯:钠电池和锂电池哪个更有前途?

现如今,锂电池的大众普及率已相当高。而知道钠离子电池的很少。那么是钠离子电池不如锂电池吗?

站内资讯 材料资讯:Nature:凯夫拉帮助锂硫电池克服致命缺陷!

一个来自密歇根大学的研究团队表示,从凯芙拉纤维中回收的芳纶纳米纤维网络能够克服锂硫电池循环寿命短的致命缺陷。

站内资讯 材料资讯: 哈佛大学开发出柔性温度计,能在10ms内对温度变化进行响应

新一代软体机器人、智能服装和生物相容性医疗设备需要可集成的柔性传感器,可根据装备或佩戴者的需求来拉伸或扭转。而传统的传感器的大部分元件都是“刚性”的。

站内资讯 材料资讯:Nature:橡胶固体电解质将电池性能提高两倍

电动汽车要成为主流,电池必须经济高效、安全耐用、寿命持久,在使用时不会爆炸,而且对环境没有危害。最近,佐治亚理工学院的研究团队发现了一种可以取代传统锂离子电池的前景。这种电池是由橡胶制成的。

站内资讯 材料资讯:10000小时0故障!LiGL涂层给锂金属负极套上保护膜

近日,阿肯色大学的科学家利用新型LiGL聚合物涂层,研制出一种优质的锂金属电池负极。

站内资讯 材料资讯:特斯拉为动力电池爆“锰”料

3月22日,在特斯拉柏林工厂交付第一批Model Y后,该公司创始人兼首席执行官马斯克表示:“我认为,锰具有潜力。”

站内资讯 材料资讯:氟化COF薄膜加持的锌离子电池,能稳定循环数万次

以水为溶剂的可充电水系锌离子电池具有成本低、安全性高、环保等优点,对于大规模储能系统中的应用具有明显的潜力。锌金属作为锌电池的负极材料,成本低廉,易于大规模生产。但由于其存在锌枝晶生长及电解质腐蚀等不可控问题,其可逆性较差。研究人员希望能开发出一种抑制枝晶生长、保护锌负极的解决方案。近年来,人们已经研究出多种抑制锌枝晶生长的方法,但能够在快充条件下长期维持循环性能的锌负极尚未被开发。

站内资讯 材料资讯:水做的锂电池电解质,让电池不会起火

由于有机电解质的易燃性,锂离子电池存在火灾隐患。所以,人们一直致力于使用更安全的水基电解质作为替代品。但由于水分子在电池内会电解产生氢气和氧气,造成电池组效率低、使用寿命短、安全性差等问题,这一目标迟迟未能实现。

站内资讯 材料资讯:钠硫电池难题已被攻克,半溶解电解质延长电池寿命

德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师发明了一种钠硫电池,解决了一直以来阻碍该技术替代锂离子电池商业化的最大难题。在未来电池生产中,钠和硫因其成本低、易获得,是极具吸引力的材料。过去20年,研究人员一直致力于研发室温下可行的钠基电池。

站内资讯 奇材资讯:押注固态电池 日本车企谋超车

相比中国、欧洲、美国电动汽车市场的欣欣向荣,日本在纯电动赛道已明显落后,从该国惨淡的电动汽车销量和市占率就可见一斑。近日,日产全固态电池说明会、本田汽车电动化业务说明会等活动密集举办,这些日本车企无一例外都表示将加码固态电池研发,希望在未来的电动汽车竞争中夺得先机。按计划,日产将于2024年在横滨建设试点工厂,2028年推出配装全固态电池的量产车。本田决定投资约430亿日元(目前1日元约合0.0502元人民币),建设全固态电池示范生产线,预计2024年春季启动,并希望将全固态电池搭载在2026~2030年间推出的车型上。丰田汽车此前也表示,看好全固态电池,预计2025年前投入量产。

站内资讯 材料资讯:超柔韧纤维电池,1000次充放电后仅损失2%的容量

近日,来自江西萍乡的99年小伙肖潇,研制了一款毫米级厚度的无线可充电纤维电池,它可以被编织进衣服里,从而组装成电子枢纽。实验表明,这种纤维具有与人体皮肤相似的弹性,能拉伸230%而不断裂。一根15cm长的电池,整体重量仅为1.26克,成本约4.08元。

站内资讯 材料资讯:超强液态金属,可模仿肌肉收缩与舒张功能

中国科学技术大学工程科学学院张世武教授、金虎副研究员与合作者共同努力,利用电化学方法改变液体金属的表面张力,设计出一种液态金属人工肌肉,能够模拟肌肉收缩和舒张功能,并驱动仿生机器鱼游了40分钟,这为柔性驱动器在微机电系统和生物医学等领域的应用提供了新的思路。有关研究论文日前在《先进材料》杂志发表。

站内资讯 材料资讯:薄薄一层“塑料”,扛起锂离子电池隔膜的大旗

锂电池结构中,隔膜是关键的内层组件之一,其主要作用是使电池正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外它还具有能使电解质离子通过的功能。因此,隔膜材料的好坏,对电池性能有很大的影响。

站内资讯 材料资讯:石墨烯和水凝胶能碰撞出什么样的生物燃料电池?

生物相容性好的生物燃料电池有望为柔性可穿戴生物电子供电。近日,同济大学的一个研究团队报道了一种高弹性、可伸缩的生物燃料电池,这种电池是由石墨烯/碳纳米管(G/CNT)复合材料纺织电极和高分子水凝胶电解质构成。

站内资讯 材料资讯:Science:新型电解质解决了镁和钙电池的难题,或可开启新的电池时代?

来自马里兰大学、美国陆军作战能力发展司令部和陆军研究实验室的研究人员已经设计出一种新型电解质,包含一种基于镁或钙、且具有不低于锂电池能量密度的新型溶剂。相关研究发表在《科学》杂志。

站内资讯 材料资讯:Nature:固体离子导体的离子传导性比其他导体快10到100倍

在一项发表于《自然》杂志的研究中,马里兰大学的一个研究小组提出了一种固体离子导体,这种导体把铜和来自木材的纤维素纳米纤维——聚合物管道结合起来。研究者称,这种类似于纸张材料的离子传导性比其他聚合物离子导体快10-100倍。该材料不仅可用作固体电池的电解质,还可作为全固态电池阴极的离子传导粘合剂。

站内资讯 材料资讯:固态电池赛道风起 大规模量产尚需时日

日前,赣锋锂业在互动平台表示公司第一代固态电池在东风E70上实测续航超过400公里,再次引发了市场对固态电池的关注。

站内资讯 材料资讯:六氟磷酸锂价格迎来触底反弹

炙手可热的六氟磷酸锂赛道又迎来一家跨界布局的上市公司。液晶材料上市公司八亿时空近日发布公告称,公司拟通过全资子公司浙江八亿时空在杭州湾上虞经济技术开发区建设年产3000吨六氟磷酸锂项目,预计总投资约2.8亿元,项目建设周期为1.5年。

站内资讯 材料资讯:新型锌离子电池:2000次充放电后容量几乎不变

锌离子电池在使用过程中的快速降解一直受到严重的阻碍。目前,KAUST团队开发出一种新型的电解质和电极组合,能够改善锌离子电池的多种性能,尤其是多次充放电循环的稳定性。高性能的锌离子电池将为电站提供能量储存,比锂离子电池更便宜、更安全、更环保。

站内资讯 材料资讯:催化剂效率提升五倍?或将推动脱碳事业蓬勃发展!

用催化剂催化电化学反应是制造和使用燃料、材料和化学品的过程的核心,其中包括在化学键中储存由可再生能源产生的电能,从而实现运输燃料脱碳。目前,麻省理工学院的研究可能会提供一种途径,让催化剂具有更高的活性,从而提高这类工艺的效率。

站内资讯 材料资讯:MXene材料加持,锂电池充电时间可缩短至几分钟!

杜兰大学的一名获奖人员带领一个研究小组获得了一项发现,该发现将使电动汽车和手提设备的充电速度大幅提高,比如手机和笔记本。迈克尔•纳吉布是Ken & Ruth Arnold早期科学与工程学专业教授,他带领的团队在纳米尺度上设计了新材料,以获得高能量和高能密度。

站内资讯 材料资讯:镁金属二次电池向大规模应用迈进

近日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称青岛能源所)获悉,该研究所固态能源系统技术中心围绕镁电池中的关键科学问题开展了大量研究工作,在镁金属二次电池关键科学问题和核心材料方面取得系列成果,该系列成果近期发表在国际权威期刊《德国应化》《先进材料》和《先进能源材料》上。

站内资讯 材料资讯:800%的极强拉伸能力和1000次的变形!这种基于MXene的超级电容器非同一般

在可穿戴显示器、生物医学应用和软机器人中,一些电子元件可以弯曲、扭曲和拉伸。尽管这些设备的电路变得越来越柔软,但为其提供能源的电池和超级电容仍然非常坚硬。日前,ACS纳米快报的研究人员报道了一种柔性超级电容器,它的电极是由起皱的碳化钛(一种MXene纳米材料)制成,在重复拉伸后仍然能够储存和释放电荷。

站内资讯 材料资讯:柏油路废料做成电池负极,保护环境的同时实现高性能

长沙科技大学的研究团队利用废弃沥青,研制出一种性能优良的通用锂/钠/钾离子负极材料。该研究论文发表在《电池杂志》上。

站内资讯 材料资讯:新型高能量密度锂电池,连续使用三年仍有88%的电池容量

锂离子电池是目前应用最广泛的移动电源解决方案,但在一些应用中,这种电池是有局限性的。尤其对于追求轻便、紧凑的电动汽车来说,锂金属电池可能是另一种选择。其特点是高能量密度,也就是说单位质量或体积能储存很多能量。尽管如此,由于电极材料与常规电解质系统容易发生反应,稳定性仍是个问题。

站内资讯 材料资讯:容量高、成本低、更安全,铝电池将替代锂电池成为新能源储能的首选

铝电池具有电池容量高、安全性高和使用寿命长等优点。相较于传统的锂电池,铝电池的电池容量具有很高的理论上限,且由于铝电池负极金属铝性质稳定、电解液不易燃,所以铝电池即使被穿刺短路也不会发生燃烧、爆炸等危险现象。

站内资讯 材料资讯:充电5分钟续航1小时!快充技术商业化的“临门一脚”

一直以来,科学家都在努力研究如何实现电池的快充技术的商业化,截止目前,可以投产并实际商业应用的少之又少,这让很多电池的投资商们对相关的研究报道不太满意。

站内资讯 材料资讯:研究人员开发新型混合电解质,用于锂离子电池

锂离子电池广泛应用于智能手机和电动汽车。在锂离子电池中,锂离子通过电解质在正极和负极之间来回移动,从而实现反复充放电。

站内资讯 材料资讯:镁电池或将成为锂电池替代者

目前,在镁金属的研究和加工方面我国已经处于领先水平,重庆大学国家镁合金工程技术研究中心建有世界上最大的镁电池研究团队和镁固态储氢团队,已开发多种镁离子电池和储氢密度高达6.1wt%、高安全性的新型储氢材料。

站内资讯 材料资讯:蟹壳制造出具有生物可降解电解质的锌电池

电动汽车的普及可储能电池的要求越来越高,但目前为止,电池自身并不能可持续性使用。虽然可充电水性锌金属电池有望满足电网储能需求,但其应用受到锌枝晶形成等问题的限制。

站内资讯 材料资讯:24M Technologies简化锂离子电池生产流程,可节约成本约40%

谈到电池创新,人们大多关注新的化学物质和材料,而生产过程对于降低成本的重要性往往被忽略。据外媒报道,初创公司24M Technologies的工程师最近设计了一种更简单、用材更少的制造工艺,可以加快生产速度,降低电池的制造成本。

站内资讯 材料资讯:新材料可延长植入式电池寿命50%

不可充电电池(原电池)依然在许多重要用途中发挥着关键作用,例如起搏器等植入式医疗设备。美国麻省理工学院研究人员利用一种对能量输送具有活性的材料,代替传统的非活性电池电解质,以提高原电池的能量密度。在给定的功率或能量容量下,新方法可使电池使用寿命增加50%,或相应地减小尺寸和重量,同时还能提高安全性,而成本几乎没有增加。该研究发表在最近的《美国国家科学院院刊》杂志上。

站内资讯 材料资讯:香港科技大学实现质子陶瓷燃料电池创纪录性能

质子陶瓷燃料电池(Protonic Ceramic Fuel Cell,PCFC)是一种以质子导体为电解质的固体氧化物燃料电池,具有环境效应好、能量转化效率高、燃料适应性强以及温度依赖性低等优点,在大型集中供电、分布式发电、家用热电联供系统、以及船舶车辆动力电源等领域有着广阔的应用前景。而其商业化的最大障碍是缺乏高性能、低成本的电极材料。

站内资讯 材料资讯:微生物合成新型电解质添加剂可以提高锂离子电池性能

为电动和混合动力汽车、下一代电子器件和电网供电,高能量密度锂离子电池必不可少。这些锂离子电池采用基于过渡金属氧化物的高能量密度正极。在众多被研究的潜在材料中,LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极已被证明在4.5 V(vs Li/Li+)的高电位下具有最佳性能,以及较高的可逆容量。

站内资讯 材料资讯:研究人员开发非易燃电解质 用盐来防止锂离子电池起火

在电动汽车等领域,可充电锂离子电池得到了广泛应用。然而,这些电池在温度过高时可能停止工作并着火。在一定程度上,这是因为电池内部的电解质具有易燃性。据外媒报道,斯坦福大学(Stanford University)与SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)的研究人员共同开发了一种不易燃的锂离子电池电解质。使用这种电解质的电池在高温下仍能继续工作,而不会起火。

站内资讯 材料资讯:芝加哥大学探讨锂离子电池降解机制

锂离子电池广泛应用于手机和电动汽车等领域。但是,经过数百次充电循环后,锂离子电池容易降解,直至完全无法充电。

站内资讯 材料资讯:铁-空气电池储能技术可以极大改善电网储能

与锂离子电池相比,铁-空气电池具有“可逆生锈”循环,能量密度更高,成本更低等优点。

站内资讯 材料资讯:新型高效多金属固态电解质,将实现固态电池的低成本

固态电池具有高能量密度和卓越的安全性,被电动汽车行业看好。然而,开发一种成本低且单次充电续航达数百英里的固态电池,具有挑战性。目前,许多固态电池都基于特定类型的金属,这些金属的价格昂贵且储量少。

站内资讯 材料资讯:受气泡二极管启发,中国科大提出空气电极促进锌空气电池中的气态氧传输以实现高速率充电

可充电锌空气电池由于其高能量密度,环境友好,成本低廉和优异的安全性,被认为是下一代先进能源器件的有力竞争者。然而,可充电锌空气电池的实际应用一方面受到锌电极钝化,树枝晶和氢析出的限制,其中已经提出了巨大的方法来缓解这一困境,包括在电解质和/或电极中添加添加剂,控制离子转移或设计多孔3D 结构。另一方面,高性能双功能空气电极的合适设计需要具有高活性催化剂和快速物种和电子转移,以保证关键的氧反应有效和稳定地执行。而对于 OER,空气电极的高氧化状态给可充电锌空气电池带来了一个棘手的问题,气泡粘附降低了空气电极和电解质之间的固液界面,导致实际电流密度和极化增加,最终使电池失效。

站内资讯 材料资讯:新方法可实现锂电池超快速充电

目前电动汽车发展迅速,但锂离子电池充电速度慢依然是个问题。为了使电池具有快充能力,长期以来研究人员致力于增强电解液传质(mass transfer)和电极中的电荷传递,尤其是前者。

站内资讯 材料资讯:ORNL研究人员开发等静压技术,可用于制造固态电池

据外媒报道,基于富有前景的测试结果,美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的电池研究人员建议固态电池行业关注等静压(isostatic pressing)技术,以促进下一代电池商业化。

站内资讯 材料资讯:南京师范大学周小四教授《Small》:CuS 量子点植入碳纳米棒中用于高效镁离子电池

锂离子电池(LIBs)由于其优异的循环寿命和高能量密度而被广泛应用于便携式电子设备和电动汽车中。不幸的是,锂、钴和镍等锂离子电池技术中涉及的一些关键电池材料的天然丰度较低,限制了锂离子电池在智能电网储能中的大规模商业应用。

站内资讯 海水直接电解制氢难题取得突破进展

近期中国工程院院士谢和平与他指导的博士团队,以深圳大学为第一单位在《Nature》上发表了他们关于海水直接电解制氢的研究成果,该研究首次建立了相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术,另辟蹊径,彻底隔绝海水离子同时实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢技术突破。

站内资讯 中科大科研人员提出新型技术路线释放全固态锂电池潜力

全固态锂电池由于采用了不可燃的无机固态电解质替代有机液态电解质,相比较商业化锂离子电池,具有更高的安全性和更大的能量密度提升空间,因此成为下一代锂电池的研究焦点。

站内资讯 一种用于锂金属电池的不可燃磷酸盐电解质!

锂离子电池在电动汽车和便携式电子设备中占据主导地位,而石墨负极由于容量低很难满足高能量密度电池的需求,金属锂的理论容量为3860 mAh g−1,还原电位较低,是一种有前途的替代石墨负极的材料。

站内资讯 材料资讯:电子科技大学张亚刚等 B、N双掺杂超薄碳层包覆Mo₂C纳米晶、大幅提升碱性HER反应催化性能

氢能由于其高能量密度、无污染和可再生的特点,被认为是化石燃料的理想替代者。电催化水分解是目前最成熟,最有前景的制氢技术。然而,目前的电催化水解制氢过程多数会使用贵金属催化剂(如Pt、Ir、Ru等),依然存在制氢成本偏高的问题。因此,开发低成本、高性能的非贵金属催化剂是目前的关注热点。在此,本工作构筑了一种双掺杂碳层包覆Mo₂C纳米晶催化剂,实现了对催化表面局域电子结构的精细调控。这种催化剂在碱性溶液中表现出优异且稳定的析氢性能。在大电流密度下,其催化活性甚至超过了商业Pt/C催化剂,成为了碱性溶液中最好的非贵金属基HER催化剂之一。本文揭示了催化界面的精细调控对碱性HER催化的重要性,并为探索非贵金属析氢催化剂提供了新的思路。

站内资讯 材料资讯:苏州纳米所张珽团队AM:一种用于可穿戴电子的柔性强韧水伏离子传感器

由于构成水伏器件的功能化纳米材料间缺乏有效的绑定机制,严重制约了蒸发驱动的水伏效应在可穿戴传感电子领域的应用。在不牺牲纳米通道结构和表面功能特性的前提下,显著提高水伏器件的机械强度和柔性以满足可穿戴需求是实现水伏效应在可穿戴电子领域广泛应用所面临的重大挑战之一。另一方面,基于具有交叠双电层纳米通道的水伏器件在产电之外还具有离子传感的潜力,然而目前研究大多都聚焦于水伏产电性能的提升,水伏离子传感却被忽视。

站内资讯 材料资讯:只需添加树枝状聚合物、纤维素和石墨烯,环保照明设备的光明前景

电致发光是材料响应通过的电流而发光的现象。从您用来阅读这句话的屏幕到用于尖端科学研究的激光,一切都是不同材料电致发光的结果。由于其在现代的普遍性和必要性,大量资源投入研究和开发以使这项技术变得更好是很自然的。

站内资讯 基于超分子聚合物离子导体的室温全固态锂金属电池

全固态聚合物电解质(ASSPE)是先进锂金属电池的一个有前景的电解质,其令人印象深刻的特性,如出色的可加工性和突出的柔性,已经引起了极大的关注。但PEO固态电解质在室温下仍然呈现出较低的离子电导率,这主要是由于其高结晶度导致其实际应用有限。提高耐用性、增强界面稳定性和室温适用性是全固态锂金属电池(ASSLMBs)的理想特性,但这些很少能同时实现。

站内资讯 催化去溶剂化助力高容量长寿命锂金属电池

为实现“碳中和、碳达峰”的目标,亟需寻找下一代清洁的高能量密度电池。与石墨负极相比,锂金属负极展现出高理论容量(3860 mA h g-1)和低的电位。然而,金属锂的超高反应活性、固体电解质中间相(SEI)的生成与破裂、锂枝晶的产生,导致了低的库仑效率(CE)低,甚至会导致电池内部短路、过热及起火。在前期研究中,中国科学院苏州纳米所蔺洪振团队等构筑人工SEI层调控Li传输以抑制枝晶的形成;引入活性催化剂/活化剂改变界面位点活性,可以降低锂扩散与反应势垒,以获得长的锂电池循环寿命。

站内资讯 高熵固态电解质,登顶Science!

固态电解质正在被开发以期与液态电解质形成竞争,但在确保与电极的良好接触方面仍然存在挑战,这限制了在实践中使用的电极的厚度。此外,目前尚未制定相关技术规范来制备具有足够高的锂离子电导率性能的固态电解质,以取代液态电解液并扩大目前锂离子电池的性能和电池性能极限。

站内资讯 可在零下100 ℃工作的锂离子电池

近期,中科院物理所团队报道了一种低温液态电解质,具有非常低的冰点(Tf=−126.3 ℃)和极低温度下的高离子导电性(−100 ℃时为0.21 mS/cm),可以支持9.6 Ah锂离子电池在−100 ℃极低温度下工作(放电容量保持率相比室温达49.6%)。该实际锂离子电池工作温度是目前已公开报道中最低的。

站内资讯 从多孔碳材料系统探究石墨烯zipping反应

多孔碳材料因其高比表面积和优异的导电性而被广泛应用于电池电极、化学催化等方面。在合成多孔碳材料后常使用热处理,来去除特定的含氧官能团、提升石墨化程度以增加材料的电性能和化学稳定性。

站内资讯 碳纤维改善锂电池电极容量

提高锂离子电池(LIBs)的电极面积容量可以提高能量密度并降低制造成本,但也面临着制造、速率性能和循环稳定性方面的挑战。因此,具有高面积容量的厚电极的实际实施需要具有改善的电荷转移动力学、减少的发热和改善的散热的材料。

站内资讯 贫水水凝胶电解质助力锌离子电池

近日,香港城市大学支春义、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院金旭合作开发了一种贫水水凝胶电解质,旨在平衡离子转移、阳极稳定性、电化学稳定窗口和电阻。具体而言,这项工作选择了一种聚合物两性离子(PZI)作为聚合物骨架,其中磺酸盐末端结合了亲水性和亲锌性,并且锌盐作为配位单元发挥作用。磺酸盐阴离子作为氢键受体,可以被水分子润滑,以促进锌离子的解离,并增强水分子的电化学稳定性。这种水凝胶配备了分子润滑机制,以确保快速的离子传输。此外,这种设计还扩大了电化学稳定窗口和高度可逆的镀锌/剥离。全电池在高、低电流倍率下分别表现出良好的循环稳定性和容量保持率。此外,还可以实现卓越的粘接能力,满足柔性设备的需求。

站内资讯 硅基负极助力高性能固态电池

硅基负极具有超高理论比容量(3579 mA h g-1)、环境友好和低成本等优点,得到了广泛关注。与锂金属负极相比,使用硅基负极制备的硅基固态电池(Si-SSBs)化学性质更加稳定、成本较低且能够避免锂枝晶的生成。

站内资讯 多孔碳纳米管助力全固态锂硫电池超长寿命

由于硫具有能量密度高、安全性高和成本低的特点,全固态锂硫电池(ASSLSB)被认为是最有前途的下一代储能设备之一。然而,固体电解质(SEs)与硫活性材料之间的界面接触不充分导致电子和离子传导不充分,增加了界面电阻和容量衰减。

站内资讯 长循环寿命钠离子电池新突破

钠离子电池(SIB)是一种新型储能技术,由于钠矿石来源丰富且成本低廉,被广泛认为是锂离子电池(LIB)的有前途的替代品。商用锂离子电池负极材料在酯基电解液中储钠能力较差(31 mAh g−1),较低的插入电压容易导致钠镀层和枝晶形成,造成安全隐患。钛基材料以其高活性、低成本和环境友好等优点吸引了研究人员的兴趣。但是其宽温适应性和循环寿命仍然是阻碍其实际应用的基本问题。

站内资讯 高压锂金属电池极端应用新突破

锂(Li)电池一直被认为是一种可靠的清洁能源储存技术。然而,基于石墨负极材料的现有锂离子电池的能量密度无法满足长途汽车驾驶等实际应用的要求,用金属锂取代石墨阳极被认为是进一步提高锂电池能量密度的可行途径,因为金属锂具有低氧化还原电位(-3.04  V,相对于标准氢电极)和高比容量(3,860 mAh g-1)。然而,锂阳极在充电过程中容易产生枝晶,导致库仑效率低下,甚至引发灾难性的安全隐患(例如内部短路),这严重阻碍了锂电池的实际应用。

站内资讯 无纺布隔膜在锂离子电池中应用的研究进展

锂离子电池(LIBs)是一种具有高能量密度的储能设备,其中的隔膜是正负极之间的物理屏障,可防止电气短路。为了满足高性能电池的要求,隔膜必须具有出色的电解液润湿性、耐热性、机械强度、高多孔结构和离子导电性。由于无纺布具有高孔隙率和大的比表面积,许多基于无纺布的隔膜已被用于锂离子电池中。然而,多功能纤维的制备、无纺布隔膜的构建及其与储能设备的集成在基础理论和实际应用方面都面临着巨大的挑战。

站内资讯 超浓盐水凝胶电解质实现水系钠电池长寿命!

聚合物基水凝胶电解质具有柔性、无溶剂泄露和高安全等优势,在可穿戴电源中具有良好应用前景。然而,水凝胶电解质中的自由水分子会导致析氢、电极金属离子溶出等副反应。提高盐浓度、降低自由水分子含量是解决此问题的关键,但是构建水凝胶常用的聚合物链段间存在大量的分子内和分子间氢键作用,使聚合物骨架的氢键受体单元被占据而无法作为路易斯碱性位点参与盐溶解,导致高浓水凝胶电解质易发生相分离现象。受到生物体系中蛋白质甲基化调节氢键作用抑制蛋白质相分离的启发,中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊、赵井文、陈政团队提出聚合物甲基化构建稳定超浓水凝胶电解质的策略,通过削弱聚合物间氢键并释放自由氢键受体参与阳离子配位,提高盐-水-聚合物三相相容性。

站内资讯 异质结促进锂盐在聚合物固体电解质中的解离

以聚环氧乙烷(PEO)为代表的聚合物固体电解质因其重量轻、柔韧性好和制造成本低而受到广泛关注。然而,PEO聚合物电解质解离锂盐和输运离子的能力较差,严重限制了其实际应用。因此,促进锂盐的解离并不断提高锂离子在聚合物固体电解质中的传输速度一直是研究人员的努力方向。纳米陶瓷填料的介电极性和路易斯酸碱位点已被证明可以有效提高锂盐的解离程度。同时1D结构的陶瓷填料在构建连续的长锂离子传输通道方面具有优势。因此,引入具有强离解功能的1D纳米陶瓷填料是同步产生更多自由锂离子并实现高效离子传输的潜在方法。

站内资讯 《AEM·综述》新加坡国立吕力:用于高能量密度锂电池的聚合物固态电解质

近年来,锂电池已被广泛应用于移动电子设备,电动汽车,大型储能装置和卫星等特殊领域。其中,移动电子设备和电动汽车的快速发展使得人们对锂电池的能量密度和安全性需求不断增加。与使用传统液态电解液的电池相比,固态电池的安全性更高,且通过减小固态电解质体积、或者独特电池设计,固态电池还能获得更高的能量密度。然而,当前固态电池中的电极/电解质界面接触/润湿仍是一项难题。与液态电解液不同,大多数固态电解质难以润湿、渗透电极,导致电极内部以及电极/电解质界面的离子传导受限,并阻碍了固态电池中高负载厚电极的使用。相比于其他固态电解质,聚合物电解质由于其柔软特性,可与电极形成较好接触。通过在聚合物中添加液体成分,或原位聚合电解质以及构建一体化电极-电解质都能增强聚合物电解质对电极的润湿性,进一步提高电池的能量密度。除此之外,电极/电解质界面的电化学/化学稳定性、空间电荷层以及枝晶生长问题仍然影响着电池的能量密度和循环稳定性。图1总结了锂电池的应用领域与电极/聚合物电解质界面存在的问题。

站内资讯 不含任何小分子溶剂和增塑剂的室温液态聚合物电解质,解决锂电池易燃爆问题!

当前,以锂电池为代表的电化学储能器件在热滥用、机械滥用等情况下导致的热失控、起火、燃烧、爆炸等安全性问题,是其在消费电子、电动汽车、便携式电源、电网储能等领域大规模应用面临的挑战之一。传统商用锂电池面临的火/热安全性问题,主要归因于含大量易燃易挥发有机小分子溶剂的液态电解质(LE)的使用。近年来,固体聚合物电解质(SPE)因其更高的安全性,有望成为LE未来的潜在替代者之一,已受到了广泛的关注。然而,SPE的实际应用仍然面临界面性能差和离子电导率低两大关键挑战。现有的解决策略主要是在SPE中引入适量的有机溶剂或增塑剂,但这违背了安全性设计的初衷。因此,在发挥锂电池的电化学性能优势的同时,如何通过简单高效的策略解决火、热安全性问题,是实现其大规模实际应用的关键。

站内资讯 聚合物中单根分散的亚纳米团簇链构筑全活性锂离子传导网络

惰性无机填料通过和固体聚合物电解质之间的强界面相互作用,在有机-无机界面上建立快速的Li+传输通道。然而,惰性无机填料的功能表面只占整个材料区域的一小部分,因此较小尺寸的惰性填料将提供较少的不导离子区域、较高的比表面积和更多的用于快速Li+传输的有机-无机界面。此外,材料团聚也会阻碍有机-无机界面的有效建立。因此,提高填料的比表面积、解决纳米材料易团聚的问题是有机无机复合固态电解质发展的关键。 

站内资讯 电池回收技术

动力电池与普通铅酸电池相比,虽然其不含汞、铅等毒性较大的重金属元素,但其含有的金属离子、氟化物电解质、隔膜等污染物若不经过正规处理,进入环境后仍会造成较为严重的污染,对人的健康造成直接或间接危害。通过回收废旧动力电池,能够节约资源,对回收处理后的金属材料提纯再利用,能够创造经济效益,缓解新能源汽车发展过程中的资源供需矛盾。

站内资讯 锂离子电池电解液回收技术介绍

自2015年后,新能源储能电池行业进入快速成长期,2021—2025年复合增长率可达到35%,全球动力电池需求将超过1TW∙h,当动力电池电量衰减至80%之后就无法满足新能源汽车提供动力的条件,而不得不被淘汰,预计到2030年生产的锂离子电池将累计报废达1100万t,在未来可预见的发展周期内,将会出现大量废弃锂离子电池退役报废。当前研究大多集中在废旧锂离子电池的正、负极材料回收,对电解液的回收利用研究较少。锂电池电解液主要组成为锂盐电解质、有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等)和添加剂(碳酸亚乙烯酯、氮甲基吡咯烷酮等)。其中,有机溶剂占比80%-85%,锂盐电解质占比12.5%-15%,添加剂占比2%-8%。由于LiPF6在碳酸酯中溶解度大和电导率高,因此是目前规模化应用的电解质。电解液(LiPF6)具有不稳定性和强腐蚀性,遇水会发生分步水解反应,产生有毒气体,造成水质污染,危害人体健康。电解液中的有机溶剂和电解质锂盐等物质具有较高的回收价值,由于电解质锂盐热稳定性差,在电池拆解过程容易分解产生HF气体,因此对电解质回收通常需对其进行无害化处理。

站内资讯 废旧锂离子电池之石墨负极回收再利用

锂离子电池由于其优异的电化学性能,且体积小、比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点,被广泛应用于3C消费电子产品、电动工具、交通运输、航空航天以及军事等领域,可谓是电池界的“明星”电池。锂电池作为电动汽车和混合动力汽车的主要动力来源,随着近年来交通领域电气化的快速推进,全球锂电池市场每年将增长数百万千瓦时,预计到 2026 年,电动汽车电池市场将成为至少900亿美元的行业,超过 2020年市场规模的一倍,到2030年,预计全球将有1.4亿辆电动汽车上路。如图1所示。

站内资讯 磷酸铁锂电池回收技术

锂离子电池是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。按正极材料体系划分,锂离子电池主要有以下几类:钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、 镍钴锰酸锂(LiNixCoyMnzO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。其中LiFePO4电池安全系数高、循环寿命长、原料价格低、环境友好且技术成熟,目前被广泛应用于交通、储能、军事、医疗、通讯基站、3C产品等领域。早期我国为了达成“双碳” 目标和经济可持续发展,对新能源汽车的鼓励与补贴,磷酸铁锂电池因此也被大量的使用,据中国汽车工业协会统计,2022年我国新能源汽车销量呈爆发式增长,新能源汽车产和销分别达到705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%。然而循环寿命长并不是意味着“长生不老”,它的理论寿命是7-8年,但在实际使用过程中只有5-6年。如果不能妥善的处理好这些退役的磷酸铁锂电池,将会对我们的环境造成很大的污染。

 
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