锂离子电池

锂离子电池（LIB）由于其高能量密度和长循环性能，在电动汽车、储能电站等领域得到了广泛的应用。然而，这些高能量密度锂离子电池更可能导致热失控，因此，人们在电池组件和电池管理系统的材料上进行了许多努力，以提高锂离子电池的安全性。隔膜是LIBs中的重要部件，因为它们隔离高能电极以避免内部短路，从而确保LIBs的安全工作。然而，基于聚烯烃的商用隔膜存在一些严重阻碍LIBs性能的缺点，例如高温下的热收缩和低电解质润湿性。聚酰亚胺（PI）基隔膜因其良好的耐热性（>300℃）、化学稳定性和优异的机械性…

虽然电动汽车肯定比燃油汽车更环保，但它们的电池组仍没有达到可回收的程度。通过更有效地从旧锂离子电池中提取可重复使用的材料，一种新的工艺可能会有所帮助。作为英国法拉第研究所锂离子电池回收项目的一部分，这项技术是由英国莱斯特大学和伯明翰大学的科学家开发的。 它的目标是有朝一日能取代现有的回收过程，在现有的回收过程中，电池通常要么被放入碎纸机要么被放入高温反应堆。根据法拉第研究所的说法，这种方法不仅在物理和化学上复杂，而且它们也是能源密集型的，并且它们在从电池中获取可重复利用材料方面效率低下。 这项新…

近20年来，锂离子电池凭借其高功率密度、长寿命、低自放电等优点，已经在电动汽车和可移动电子设备等领域获得了大量应用，但安全性始终是锂离子电池面临的最大挑战，在使用中局部热点（Local heat spots）的形成将造成严重的热泄露和安全事故。通常认为利用聚合物固态电解质替换液态电解质是保证安全的有效手段，但聚合物电解质较低的导热率也会使其形成局部热点，造成内部短路。因此在提高聚电解质离子电导率的同时，如果能够提高聚合物电解质的热导率，将会大大提高电池的性能和使用寿命。 来自美国伊利诺伊大学机械…

近日，青岛大学物理科学学院青年教师李强、李洪森以共同一作兼共同通讯作者身份在国际顶尖期刊《Nature Materials》（《自然.材料》）在线发表了题为“Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed byin situmagnetometry”的原创研究成果。这是青岛大学首次以第一署名单位和通讯单位在《Nature Materials》发表科研论文。《Nature Materia…

锂离子电池（LIBs）因锂资源的有限性而成为其在产业化、商品化道路上的绊脚石，阻碍锂离子电池的应用前景，而因钠元素和锂元素的相似性，钠离子电池（SIBs）有望成为大规模应用中的明星储能材料。美中不足的是，由于缺少合适的正极，因此制约了SIBs的发展，当前的解决方案也总是不尽人意：例如常用的正极材料石墨，因从热力学角度无法形成Na-石墨插层化合物而无法用于以碳酸盐为电解质的SIBs；以醚为电解质用于SIBs中，也有诸多缺点，因此寻找新正极材料很有必要。 正极选择有讲究 磷因具有高容量（2596 m…

受锂电池工作原理的启发，中国科学院光电技术研究所前沿科学与技术研究院与新加坡国立大学、国防科技大学的研究人员合作构建了类似于锂离子电池的石墨烯插层器件。在保持石墨烯二维结构的前提下，将锂金属插入石墨烯范德瓦尔斯层间，形成具有超分子结构锂石墨烯插层材料。锂金属的嵌入可以精确调控石墨烯中电子带间、带内跃迁过程以及电子-声子相互作用过程，进而实现石墨烯二次谐波特性可控调控。 研究人员调节石墨烯层间锂离子的数量，实现了对石墨烯二次谐波信号的可控调控。与传统的电场调控、表面掺杂等方法相比，插层调控具有调控…

锂离子电池（LIB）在能源存储领域获得了巨大成功。从科学问题和实际应用角度，优异性能的获得取决于构成电极的所有材料的性能最大化。 为此，确定特定组件对电池的影响以及它们之间的协同作用是至关重要的。近年来，关于能够区分不同时间范围内限制过程的原位分析方法的开发一直是重要的研究课题，这些方法能够确定电池结构变化，局部环境变化以及锂离子脱嵌引起的材料微结构变化。 尽管现有的原位技术可提供可靠和有用的信息，但高成本，苛刻实验环境，单一表面敏感等特点导致原位测试难以普及。电化学阻抗谱（EIS）是一种相当简…

硅由于高的理论比容量（3579 mAh g-1）而被认为是最具有前景的锂离子电池（LIBs）负极材料之一。但是硅负极材料在循环的过程中极大的体积膨胀会使其电池容量衰减迅速，阻碍了硅负极材料的进一步应用。高分子粘结剂的应用能够有效提高锂离子电池硅负极材料的循环稳定性，因此关于高分子粘结剂结构设计与合成成为近几年的研究热点。压敏胶粘剂在日常生活中发挥着重要的作用，广泛应用于胶粘带、标签纸等。   近期，美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的曹鹏…

“天冷了，多穿件衣服！”小时候母亲总是千叮咛万嘱咐。近年来，为达到提高电池稳定性的目的，为氧化硅锂电池负极材料加外衣提高电池寿命的研究也越来越多。最近，青岛农业大学化学与药学院王杰和香港理工大学朱叶研究小组则在给氧化硅包裹一层碳外衣之后，再包一层碳纳米颗粒增强型聚合物层，既保证了电极材料的导电性，又起到了缓冲氧化硅颗粒电池充放电过程引起的体积变化，有效提高了电池循环寿命。与以往碳包覆有着本质区别，两种碳层的制备都非常简单，第一碳层为酚醛树脂经高温转化的包覆层，第二聚合物层为碳纳米颗粒和吡咯单体共…

目前电池行业应用最广泛的就是锂离子电池了，从家电市场的手机、电脑、ipad，到动力领域的新能源汽车、游船，再到武器装备中用到的热电池，锂离子电池的身影无处不在。但是锂离子电池由于其结构特征及所使用的材料性质导致了其不可避免的安全性问题。比如，锂离子电池正负极之间隔膜的强度及热稳定性不够理想，容易导致电池内部短路；较高温度时，电池内部会发生强放热反应导致锂离子电池温度及内部压力的升高；锂离子电池的电解液及负极材料均为易燃材料等。 尤其在动力用锂离子电池场景，由于动力领域所需的总电压高、工作电流大等…