锂硫电池隔膜的研究现状

锂硫电池具有较高的理论比容量(1 675 mAh/g)和能量密度(2 600 Wh/kg)优势,并且用于该电池的活性物质单质硫廉价、环境友好,被认为是目前最具发展潜力的新一代高能量密度的电化学储能体系之一。隔膜作为锂硫电池的关键材料之一,其性能优劣将会直接影响锂硫电池的性能。本文主要综述了锂硫电池隔膜的种类、改性方法等方面的研究进展,建议开发新的高品质锂硫电池隔膜材料,最终使其电化学性能得以提高。     

矿物在电化学储能领域的应用研究进展EI北大核心CSCD

为了能够较为全面地了解矿物在电化学储能领域的研究进展与发展趋势,对该领域的相关研究进行了全面梳理和分类,重点介绍了矿物在二次电池或超级电容器的电极、电解质、隔膜等关键材料中的应用研究进展,并讨论了目前该领域发展存在的问题、挑战及发展趋势,为相关领域的研究人员提供参考。     

锂二次电池中的有机和高分子含氟材料

锂离子二次电池兼具高比能和高倍率特性,是目前最为理想的动力与储能电源体系。锂电池的发展主要依赖于电池关键材料的突破,而含氟材料因其结构稳定性好、安全性高而应用广泛。系统介绍了锂二次电池中涉及的溶剂和添加剂、隔膜和粘结剂等含氟材料,着重对其应用特点和研究现状等进行了总结,并对相关领域的发展方向进行了展望。     

干/湿相转化法制备复合型聚合物电解质的研究

采用干 /湿相转化法制备了用于锂离子电池的复合型聚合物隔膜。通过扫描电镜和吸液实验研究了添加不同无机纳米粉料对由该法制得的聚合物隔膜孔径及结构的影响。用 8种隔膜组装了电池 ,测试了其电化学性质。结果证实无机纳米材料的加入导致了隔膜形成后在孔径大小、孔径分布和孔隙率等结构参数上的差异 ,添加无机纳米材料的隔膜具有适宜的孔结构和较好的充放电性能 ,具有实际应用价值     

锂二次电池中聚合物电解质及隔膜的研究进展

本文对锂二次电池中应用的聚合物电解质和隔膜作了概述。简要介绍了聚合物电解质、隔膜的种类和制备方法及其对电池性能的影响，以及聚合物电解质和隔膜的研究近况和应用前景。     

天然矿物改性锂离子电池隔膜研究进展

商用有机隔膜因其分子结构中缺乏极性和刚性基团而表现出较差的电解液浸润性和严重的热收缩性，不利于锂离子电池的安全高效运行。天然矿物因具有独特的晶体结构、良好的润湿性、优异的热稳定性和机械稳定性，使其在有机隔膜改性领域有着广阔的应用前景。总结了一维矿物、二维矿物、三维矿物在隔膜材料中的应用现状，介绍了涂覆改性、共混改性2种隔膜改性方式，综述了静电纺丝法、相转化法、浸涂法、热致交联法、固相烧结法等隔膜材料制备工艺，并展望了天然矿物在锂离子电池隔膜领域的研究趋势。     

功能性碳纳米管碳膜对锂硫电池性能影响的研究

锂硫电池由于其较高的理论能量密度近年来受到广泛关注。将海藻酸钠、聚乙烯醇、高比表面超导碳、碳纳米管制备成分散液,通过真空抽滤的方法制备了碳纳米管碳膜。将制备的碳膜置于锂硫电池正极与隔膜之间,以改善锂硫电池的性能。利用SEM,电化学性能测试等方法,表征了碳膜的微观形貌并测试了锂硫电池的电化学性能。引入碳膜的锂硫电池首次放电容量达到1537.6 m Ah/g,80次循环后容量保持在1189 m Ah/g。碳纳米管碳膜能够提供电子的传输通道,吸附聚硫离子,抑制固相产物在正极表面的富集,使锂硫电池的性能有较大幅度的提高。     

二维MXene材料在太阳能电池和金属离子电池中的研究进展

MXene是一种新型二维材料,具有导电性髙、表面官能团丰富、层间距和能带结构可调等特点,从而在新能源器件中拥有重要的研究价值。综述了MXene在太阳能电池和金属离子电池中应用的相关进展。在太阳能电池中,基于MXene高电导率、高透明度和功函数灵活可调的特点,讨论了其在电极和载流子传输层中的相关应用研究,并对MXene功函数调整的策略进行了总结。在金属离子电池中,基于MXene独特的二维层状结构、优异的力学性能和良好的导电性,讨论了MXene作为负极材料以及与碳纳米材料、金属氧化物和硅组成的复合材料对电化学性能的提升作用,并对MXene在正极材料、集流体以及隔膜中应用也进行了介绍。最后对MXene的下一步发展进行了展望。     

锂离子电池用Na-Mn-O材料的合成及应用

Na-Mn-O材料可作为离子交换法制备层状LiMnO2的前体,同时也可以直接作为锂离子电池的正极材料,被认为是锂二次电池研究中很有前景的新型材料。本文重点介绍了Na-Mn-O材料的晶体结构、制备方法,以及以该材料为前体,通过离子交换法合成的LixMnO2正极材料的结构与电化学性能。同时讨论了Na-Mn-O材料在锂二次电池、钠离子电池以及其它一些方面的应用,分析了Na-Mn-O材料作为未来锂二次电池正极材料的发展趋势。     

电化学储能材料及储能技术研究进展

电化学储能材料及储能技术是新能源利用和实现双碳目标的关键。本文结合上海电力大学上海市电力材料防护与新材料重点实验室的研究成果,综述了近年来电化学储能材料及储能技术的最新研究进展,包括锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池和超级电容器等,分析了各电化学储能技术目前存在的主要问题,从电化学储能机理的角度出发,介绍了正负电极、隔膜、电解质和集流体等电化学储能材料组成和结构的改进方法,为开发大容量、长寿命、高安全、低成本的电化学储能器件提供新的思路。最后,对电化学储能技术的未来发展趋势提出了展望,即探索全固态电池、金属-空气电池等新一代储能器件,拓展电化学储能器件在全温度、柔性条件下的适用性。     

废旧锂离子电池制备锂离子筛及其应用研究进展

锂离子电池报废量爆发式增长,预计到2023年,废旧锂离子电池回收利用将是一个超过300亿元产值的新兴市场,其中,锂资源占可回收金属价值的一半。为探索锂资源高效回收技术,基于现阶段研究热点,讨论了以废旧锰酸锂电池正极材料、废旧三元锂电池正极材料、废旧锰系锂离子电池负极材料为原料制备锂离子筛的方法;探讨了废旧锂离子电池中各类杂质成分对锂离子筛性能的影响;阐述了锰系锂离子筛技术在废旧锂离子电池的锂回收、盐湖卤水提锂和化工制药废水提锂等领域的应用。通过分析得出,锂离子筛的应用能够增加锂盐回收率与回收纯度,降低技术成本,应用前景广阔。     

不同纯度的正极材料黄铁矿的表征及其性能研究

黄铁矿FeS2材料以其环保、价廉、克容量大、合适的禁带宽度,比能量高等优异特性被认为是锂电池的理想正极材料。文章就不同纯度的工业原料黄铁矿采用XRD,TG-DSC,BET,和SEM等技术进行了表征．并对其锂电性能进行了初步研究,不同纯度的黄铁矿其锂电性能有显著茇异,纯度越高,锂电性能越佳。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。     

新型海洋材料在储能领域的应用进展

能源与环境是世界发展的两大议题。海洋资源丰富,蕴含结构多样、性质丰富的生物质材料、矿物材料等,在储能领域展现出良好的应用前景。对新型海洋材料,如海洋生物质材料、衍生碳功能材料和海洋矿物材料等在储能领域的应用做了系统评述。海洋生物质材料自然界储量丰富、环境友好,被广泛应用于储能体系的黏结剂等功能组分;海洋生物质碳化材料富含丰富的孔隙结构,作为先进电极显示出优异的应用潜力;海底矿物材料被作为电极材料和模板材料应用于储能体系中,海底矿物的开采是其未来应用的重要技术保障。对新型海洋材料的类型以及在储能领域中的应用形式做了总结,并对海洋与能源的交叉发展做了展望,以期进一步推动新型海洋材料的可持续利用。     

化学电池工业中的磷化合物

化学电池正从过去的一次性电池加紧向可循环使用的环境友好型、无公害的电池方向发展。这些新型电池的材料中,最有代表性,也是最有前途的当数磷化合物类,特别是磷酸盐电池材料以其低成本、安全无公害、电池无记忆、原料易得、高比能量等优点,近年来发展非常迅速。磷化合物或含磷材料在电池生产中可用于正、负极材料和电解质材料等。     

黏土及类黏土液晶材料的研究进展

黏土矿物(clay minerals)是组成黏土岩和土壤的主要矿物,它是一种含镁、铝为主的水合硅酸盐矿物.研究发现黏土矿物液晶与有机液晶材料相比,具有光、电、磁性能强,热稳定性好,价格低廉等优点.简要介绍了黏土矿物液晶材料的形成机理,概述了片层状黏土液晶材料、纤维型黏土液晶材料、类黏土矿物液晶材料的制备方法和研究现状,同时介绍了不同条件(浓度、离子强度、外电场作用、分散介质、重力作用)对黏土及类黏土分散体系相变的影响,并对黏土矿物液晶材料的应用发展前景进行了概述.     

浓度梯度型锂离子电池富镍氧化物正极材料

富镍氧化物正极材料因其具有高比容量、低成本、环保和无需高电压电解质的优点而备受关注。虽然Ni含量的增加有助于提高放电比容量,但也产生了阳离子混排、表界面反应和导致结构不稳定的裂纹扩展等缺点,导致富镍正极材料的循环寿命较差、热稳定性有待提升和储存性能较差,妨碍了其商业化应用。为尽可能地发挥富镍锂离子电池高容量的优势,研究人员对材料进行了多种改性,历经了离子掺杂、表面包覆、单晶材料、核壳结构、浓度梯度结构等发展阶段。本文首先对掺杂、包覆、单晶、核壳结构等几种改性手段进行了简要概述,分析了这几种方法的优势及本身固有的缺点。然后重点对浓度梯度材料进行了分析,根据其发展阶段分为富镍核加浓度梯度壳、线性浓度梯度材料、渐进式浓度梯度材料三个部分,从合成方法、改性机理及电化学性能等方面做了详细介绍。综合来看,浓度梯度材料可以从根本上解决富镍正极材料的固有缺点,相信这一技术会在富镍正极材料的实用化进程中发挥重要作用。     

凹凸棒石/炭复合吸附材料研究进展

近年来,黏土矿物/炭复合吸附材料因具有来源丰富、结构可控和性能稳定等特点,成为碳基复合吸附材料研究热点之一。凹凸棒石是一种天然含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,独特的孔道结构和一维棒晶使其成为理想的吸附材料和载体材料。本文综述了凹凸棒石/炭复合吸附材料的研究进展,围绕自然资源的高值化和废弃物的资源化利用,着重介绍了利用凹凸棒石脱色废土构筑环境友好型凹凸棒石/炭复合吸附材料的方法及再生应用进展,总结比较了不同方法制备复合吸附材料的形貌和性质及其对不同类型污染物的去除效果,并展望了凹凸棒石/炭复合吸附材料的未来发展方向,以期为黏土矿物/炭复合材料的研发及其在环境修复领域中的应用提供技术支撑。     

锂离子电池铁氧化物负极材料的研究进展

铁氧化物负极材料具有较高的储锂容量和较低的电压平台,是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一,而且铁氧化物负极材料具有合成方法简单、对环境友好等特点,受到研究者的关注。本文介绍了铁氧化物负极材料在锂离子电池中的应用以及最新进展情况,总结了铁氧化物材料的不同制备方法,重点分析了不同铁氧化物负极材料在电化学性能方面表现出的差异,展望了铁氧化物负极材料电化学性能的研究趋势。