鋰離子電池

鋰離子電池（LIB）由于其高能量密度和長循環(huán)性能，在電動汽車、儲能電站等領域得到了廣泛的應用。然而，這些高能量密度鋰離子電池更可能導致熱失控，因此，人們在電池組件和電池管理系統(tǒng)的材料上進行了許多努力，以提高鋰離子電池的安全性。隔膜是LIBs中的重要部件，因為它們隔離高能電極以避免內部短路，從而確保LIBs的安全工作。然而，基于聚烯烴的商用隔膜存在一些嚴重阻礙LIBs性能的缺點，例如高溫下的熱收縮和低電解質潤濕性。聚酰亞胺（PI）基隔膜因其良好的耐熱性（>300℃）、化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的機械性…

雖然電動汽車肯定比燃油汽車更環(huán)保，但它們的電池組仍沒有達到可回收的程度。通過更有效地從舊鋰離子電池中提取可重復使用的材料，一種新的工藝可能會有所幫助。作為英國法拉第研究所鋰離子電池回收項目的一部分，這項技術是由英國萊斯特大學和伯明翰大學的科學家開發(fā)的。 它的目標是有朝一日能取代現(xiàn)有的回收過程，在現(xiàn)有的回收過程中，電池通常要么被放入碎紙機要么被放入高溫反應堆。根據(jù)法拉第研究所的說法，這種方法不僅在物理和化學上復雜，而且它們也是能源密集型的，并且它們在從電池中獲取可重復利用材料方面效率低下。 這項新…

近20年來，鋰離子電池憑借其高功率密度、長壽命、低自放電等優(yōu)點，已經(jīng)在電動汽車和可移動電子設備等領域獲得了大量應用，但安全性始終是鋰離子電池面臨的最大挑戰(zhàn)，在使用中局部熱點（Local heat spots）的形成將造成嚴重的熱泄露和安全事故。通常認為利用聚合物固態(tài)電解質替換液態(tài)電解質是保證安全的有效手段，但聚合物電解質較低的導熱率也會使其形成局部熱點，造成內部短路。因此在提高聚電解質離子電導率的同時，如果能夠提高聚合物電解質的熱導率，將會大大提高電池的性能和使用壽命。 來自美國伊利諾伊大學機械…

近日，青島大學物理科學學院青年教師李強、李洪森以共同一作兼共同通訊作者身份在國際頂尖期刊《Nature Materials》（《自然.材料》）在線發(fā)表了題為“Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed byin situmagnetometry”的原創(chuàng)研究成果。這是青島大學首次以第一署名單位和通訊單位在《Nature Materials》發(fā)表科研論文?！禢ature Materia…

鋰離子電池（LIBs）因鋰資源的有限性而成為其在產(chǎn)業(yè)化、商品化道路上的絆腳石，阻礙鋰離子電池的應用前景，而因鈉元素和鋰元素的相似性，鈉離子電池（SIBs）有望成為大規(guī)模應用中的明星儲能材料。美中不足的是，由于缺少合適的正極，因此制約了SIBs的發(fā)展，當前的解決方案也總是不盡人意：例如常用的正極材料石墨，因從熱力學角度無法形成Na-石墨插層化合物而無法用于以碳酸鹽為電解質的SIBs；以醚為電解質用于SIBs中，也有諸多缺點，因此尋找新正極材料很有必要。 正極選擇有講究 磷因具有高容量（2596 m…

受鋰電池工作原理的啟發(fā)，中國科學院光電技術研究所前沿科學與技術研究院與新加坡國立大學、國防科技大學的研究人員合作構建了類似于鋰離子電池的石墨烯插層器件。在保持石墨烯二維結構的前提下，將鋰金屬插入石墨烯范德瓦爾斯層間，形成具有超分子結構鋰石墨烯插層材料。鋰金屬的嵌入可以精確調控石墨烯中電子帶間、帶內躍遷過程以及電子-聲子相互作用過程，進而實現(xiàn)石墨烯二次諧波特性可控調控。 研究人員調節(jié)石墨烯層間鋰離子的數(shù)量，實現(xiàn)了對石墨烯二次諧波信號的可控調控。與傳統(tǒng)的電場調控、表面摻雜等方法相比，插層調控具有調控…

鋰離子電池（LIB）在能源存儲領域獲得了巨大成功。從科學問題和實際應用角度，優(yōu)異性能的獲得取決于構成電極的所有材料的性能最大化。 為此，確定特定組件對電池的影響以及它們之間的協(xié)同作用是至關重要的。近年來，關于能夠區(qū)分不同時間范圍內限制過程的原位分析方法的開發(fā)一直是重要的研究課題，這些方法能夠確定電池結構變化，局部環(huán)境變化以及鋰離子脫嵌引起的材料微結構變化。 盡管現(xiàn)有的原位技術可提供可靠和有用的信息，但高成本，苛刻實驗環(huán)境，單一表面敏感等特點導致原位測試難以普及。電化學阻抗譜（EIS）是一種相當簡…

硅由于高的理論比容量（3579?mAh?g-1）而被認為是最具有前景的鋰離子電池（LIBs）負極材料之一。但是硅負極材料在循環(huán)的過程中極大的體積膨脹會使其電池容量衰減迅速，阻礙了硅負極材料的進一步應用。高分子粘結劑的應用能夠有效提高鋰離子電池硅負極材料的循環(huán)穩(wěn)定性，因此關于高分子粘結劑結構設計與合成成為近幾年的研究熱點。壓敏膠粘劑在日常生活中發(fā)揮著重要的作用，廣泛應用于膠粘帶、標簽紙等。   近期，美國橡樹嶺國家實驗室（Oak?Ridge National Laboratory）的曹鵬…

“天冷了，多穿件衣服！”小時候母親總是千叮嚀萬囑咐。近年來，為達到提高電池穩(wěn)定性的目的，為氧化硅鋰電池負極材料加外衣提高電池壽命的研究也越來越多。最近，青島農業(yè)大學化學與藥學院王杰和香港理工大學朱葉研究小組則在給氧化硅包裹一層碳外衣之后，再包一層碳納米顆粒增強型聚合物層，既保證了電極材料的導電性，又起到了緩沖氧化硅顆粒電池充放電過程引起的體積變化，有效提高了電池循環(huán)壽命。與以往碳包覆有著本質區(qū)別，兩種碳層的制備都非常簡單，第一碳層為酚醛樹脂經(jīng)高溫轉化的包覆層，第二聚合物層為碳納米顆粒和吡咯單體共…

目前電池行業(yè)應用最廣泛的就是鋰離子電池了，從家電市場的手機、電腦、ipad，到動力領域的新能源汽車、游船，再到武器裝備中用到的熱電池，鋰離子電池的身影無處不在。但是鋰離子電池由于其結構特征及所使用的材料性質導致了其不可避免的安全性問題。比如，鋰離子電池正負極之間隔膜的強度及熱穩(wěn)定性不夠理想，容易導致電池內部短路；較高溫度時，電池內部會發(fā)生強放熱反應導致鋰離子電池溫度及內部壓力的升高；鋰離子電池的電解液及負極材料均為易燃材料等。 尤其在動力用鋰離子電池場景，由于動力領域所需的總電壓高、工作電流大等…