日本开发出“超离子”固态锂电池

据美国物理学家组织网8月4日（北京时间）报道,一日本研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质,并用其制造出了固态锂电池,其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。研究人员表示,由于固体更紧密坚固,这种高导电性的固态钾电池能在更宽的温度范围下供电,抵抗物理损伤和高温的能力更强。     

北大研发出具有高温稳定性的锂电池固态聚电解质膜

正近日,北京大学化学与分子工程学院高分子科学与工程系范星河教授、沈志豪副教授及其研究团队成功研发出了一种新型、具有高温稳定性的锂电池固态聚电解质膜,有望打破现有锂离子电池固态电解质研究、产业格局。随着能源危机与环境保护的双重压力的逐步加大,锂离子电池应用市场规模得到了迅猛扩张,但也存在着一些安全     

全固态锂电池有机-无机复合电解质研究进展

目前锂离子电池由于使用液态电解液面临着诸多问题，如工作温度范围窄、热稳定性差、容易泄露和生成锂枝晶等。发展全固态锂电池是提升电池能量密度和安全性的可行途径之一，而作为锂电池材料研究热点的有机-无机复合固态电解质，由于其兼具有机物和无机物的优点，有望运用于下一代全固态锂电池之中。本文首先概述了固态电解质的种类及传导机制，而后详细阐述了有机-无机复合固态电解质中聚合物基质和锂盐的选择以及不同维度无机填料对电解质性能尤其是力学性能的影响，最后提出了有机-无机复合固态电解质的研究总结与展望。     

MXenes二维纳米材料及其在锂离子电池中的应用研究进展

锂离子电池被认为是富有前途的能源储存器件,寻找高性能锂电池新材料已成为全世界的研究热点。MXenes材料是一种新型过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物二维纳米材料的统称,具有比表面积大、导电性能好、储锂容量较高、循环和倍率性能优异等特点,是一种具有光明应用前景的锂离子电池材料。本文对MXenes材料在锂离子电池应用研究中的重大突破进行了综述,介绍了其制备方法、结构性能、储锂机理,归纳了其在锂离子电池中的具体应用及机制,分析了当前存在问题。综述指出MXenes材料研究,应利用其自身亲水性和导电性优势,在复合电极材料、自支撑电极材料等方面重点部署,为高性能锂子电池关键技术带来突破。     

笔记本电脑用锂离子电池

为项目持有方、合作方及资本方提供信息发布平台联系电话:010-62341509转3902联系人:马利川一、笔记本电脑用锂离子电池技术简介由于笔记本电脑轻薄短小的发展趋势,以及对电池容量越来越高的要求,研究开发高比能、长寿命、安全型、薄型化的锂离子电池技术成为国内外的一个热点。笔记本用锂离子电池技术突破的关键在于新能源材料的应用、电池制作技术的创新、集成技术等3个方面。受技术落后、投资规模小等因素制约,我国锂电池材料和终端产品的技术水平和产业规模目前与发达国家相比还存在较大差距。国内先期涉足锂电池行业的厂商经过多年的损…     

锂离子电池高电压技术及产业发展现状

正随着用电设备对锂离子电池容量要求的不断提高,人们对锂离子电池能量密度提升的期望越来越高。特别是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各种便携设备,对体积小、待机时间长的锂离子电池提出了更高的要求。同样在其他用电设备,如:储能设备、电动工具、电动汽车等也在不断开发出质量更轻、体积更小、输出电压和功率密度更高的锂离子电池,所以发展高能量密度的锂离子电池是锂电池行业的重要研发方向。一、高电压锂离子电池开发的     

固态电池“衔枚疾走”

正7月26日消息,虽然东京奥运会因新冠疫影响情推迟一年,但据悉丰田如期推出了固态电池原型产品,并在概念车上运行。丰田汽车动力总成公司执行副总裁兼电池业总经理KeijiKaita表示:"丰田计划在2025年之前量产固态电池,相比锂离子电池,固态电池能量密度可以提高两倍以上,并且拥有较轻和更安全的特点。"丰田还称,相比锂电池,固态电池不易受温度影响,充电效率也更高,从零充满仅需15分钟。电池寿命方面,丰田     

全固态电池商业化还要5～10年

正相较于传统的锂离子电池,固态电池能提供更好的续航能力和安全性,但目前而言,固态电池迫于技术和成本的双重制约,距离产业化仍然需要很长时间。光大证券认为,固态电池有望成为下一代高性能锂电池。目前中国大部分的汽车厂商和新能源厂商也在参与固态电池的研发。固态电池的不同技术路径2019年12月,工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿),在"实施电池技术突破行动"中,加快固态动力电池技术研发及产业化被列     

石榴石型Li7La3Zr2O12固态电解质离子电导率及电极界面问题研究进展

石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)固态电解质因高安全性且对锂金属稳定成为固态锂电池的关键材料。但是,石榴石型固态电解质离子电导率还有待提高以及固-固界面不良接触导致的界面电阻大等问题使LLZO基固态电池的实际应用受到了限制。从石榴石型LLZO结构角度出发,探讨了锂离子输运机制并综述了提高离子电导率的策略及最新成果。针对固态锂电池无法避免的界面问题,从LLZO固态电解质与同为固态的电极接触方面,总结了优化界面的具体方法。最后,提出了石榴石型固态电解质未来可研究的方向,并促进其在全固态锂电池中的发展和应用。     

新能源材料

<正>美科学家研发钠基电池比锂电池成本低效率高近日,斯坦福大学的研究人员研发出一种钠基电池,能储存与锂离子电池一样多的电能,但成本大大降低。虽然新型钠基电池可能永远无法满足电动车制造商的需要,但研究人员认为,它将有助于储存太阳能板和风力涡轮机等可持续能源所获得的能源。研究人员指出,锂是制造电池的最佳选择,但锂已变得稀有且昂贵,人类需要利用其它更丰富的元素,如钠,开发出更高性能且低成本     

能源材料创新——固态锂电池

随着电池技术的发展, 人们越来越注重电池安全性和能量密度的提升. 目前, 商用锂离子电池体系能量密度难以继续提高, 且因其固有的安全性问题, 使得锂离子电池发展遇到了瓶颈. 采用固态电解质代替有机电解液是提高锂电池能量密度和安全性的有效途径之一. 全固态电池( ASSB )采用不可燃的固态电解质和锂金属负极, 大大提高...     

几种值得关注的新型锂离子电池

锂电池包括一次锂电池和二次锂电池,顾名思义,后者可循环使用而前者是一次性的。一次锂电池技术较为成熟,但只在一些特定用途上应用。二次锂电池包括锂离子电池、钒锂电池、锂硫电池、锂空气电池等多种。学术范畴上讲的锂电池仅指一次锂电池,而大家所俗称的锂电池实际上是指锂离子电池。当前盛行的锂离子电池最主要特     

一维纳米材料在锂离子电池中的研究进展

主要评述了近年来纳米棒、纳米管、纳米带、纳米纤维等一维纳米材料在锂离子电池正负极、隔膜及全固态电池固态电解质中的应用。一维纳米材料的比表面积大、孔隙率高,能为锂离子提供更短的嵌入脱出路径,还能有效缓解电池工作时产生的体积效应,从而大大提高锂离子电池的性能。介绍了不同方法制备的一维纳米材料在锂离子电池中对电化学性能的优化及提升,并重点介绍了具有产业化前景的静电纺丝法制备用于锂离子电池的一维材料近年的发展;展示了一维纳米材料在锂离子电池中的研究进展,并展望了其发展方向。     

新型能源与环境材料

世界首块纳米锂电池在宁波问世世界上首块纳米锂离子电池近日在宁波问世。目前手机用的锂离子电池,一次充电后一般能够使用三五天。而纳米科学家黄德欢博士在宁波市科技园区建立的宁波华实纳米材料有限公司通过对锂离子电池正负极材料纳米化加工后,制作的纳米锂离子电池的容量是现在一般锂电池的1.5倍,一次充电后能持续使用10天左右。纳米锂电池属绿色环保产品,成本较目前的高容量电池低。据悉,该纳米锂电池试产成功后,美国、德国等世界知名通讯产品制造商都表示出了浓厚的兴趣,其中已有一家打算投资上千万美元。但是黄博士表示,他要把纳米…     

石墨烯基材料在高性能锂金属电池中的研究进展

由于相对较低的能量密度,商用锂离子电池(LIB)难以满足便携式电子和电动汽车对储能设备能量密度日益增长的需求.锂(Li)金属具有高理论比容量(3860 mAh?g?1)和低的密度(0.59?g?cm?3),被认为是下一代高能密度锂电池最具前途的负极之一,如Li-S和Li-O2电池.?然而,由于固态电解质界面层的不稳定,...     

改性PVDF或替代PVDF粘结剂在锂电池中的应用研究进展

在锂电池中,粘结剂主要用来稳定电极结构,虽然含量较少,但是对电池性能影响较大.聚偏氟乙烯(PVDF)是目前主要使用的粘结剂,但其在不同活性物质中的应用存在不同的缺陷.因此对于不同活性物质应选用不同的粘结剂.在正极中,磷酸铁锂和三元材料(NCM)由于本身晶型限制,表现出较差的导电性和离子电导率,具有更高离子扩散系数的粘结剂对电池性能的提高作用更明显.硫正极在充放电过程中,"飞梭效应"是导致电池性能变差的主要因素之一,而具有含氧官能团的粘结剂捕获多硫化锂能力极强,对电池性能的提高作用明显.对于锂电池负极活性材料,传统PVDF粘结剂易与碳基材料反应导致锂盐沉积在负极,影响电池性能.因此在电池循环中,能产生更均一且稳定的SEI膜的粘结剂可阻止活性物质脱落和促进锂离子传导,提高电池性能.硅基负极材料在脱嵌锂过程中,材料体积变化较大,易使活性物质从集流体上脱落,而粘弹性适中且具有立体网状结构的粘结剂可以使硅负极发生可逆膨胀,减少活性物质损失,提升电池性能.此外,尖晶石结构的LTO负极材料导电性较差,人们对导电聚合物粘结剂关注较多,未来其也将会是主要研究方向之一.本文将近几年关于粘结剂的文献基于活性材料进行分类综述,探究粘结剂对锂电池的影响,并对未来正负极粘结剂的发展趋势进行展望.     

锂离子电池电解液产业分析

一、锂离子电池电解质技术概况锂离子电池制造所需的正极材料、负极材料、隔膜和电解质材料被称为锂离子电池4大关键材料,其中,锂离子电池电解质按其存在形态大致可以分为液态电解质、凝胶态电解质和固态电解质3种。从1991年全球第一只商业化锂离子电池诞生至今,锂离子电池电解质材料呈现出从液态到固态逐步发展的过程。现阶段,在电解质市场居统治地位的是液态电解质,一     

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

一、锂离子电池隔膜概述1.锂离子电池隔膜简介隔膜是锂离子电池重要的组成部分之一,作用是将正极与负极材料隔开、容许离子通过而不能让电子通过。由于锂离子电池具有工作电压高、正极材料的氧化性和负极材料的还原性较高等特点,因此,隔膜材料与高电化学活性的正负极材料应具备优良的相容性,同时还应具备优良的稳定性、耐溶剂性、离子导电性,电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。     

固态电池中的正极/电解质界面性质研究进展EI北大核心CSCD

锂离子电池是便携式电子产品、电动汽车和智能电网的理想电源。目前使用有机液体电解质的锂离子电池仍然存在安全问题和寿命不足的问题,而使用不燃的固态电解质的固态电池有望解决这些问题。从原理上讲,不燃的固体电解质可以从根本上防止电池的燃烧和爆炸,并且只允许锂离子在固体电解质中传输,可以减少副反应的发生。近年来,随着几种高离子电导率的固态电解质的出现,锂离子在固态电解质中的传输不再是瓶颈。然而,固态电池中各种固态成分具有不同的化学/物理/力学性能,因此在固态电池中存在多种类型的界面,包括松散的物理接触、晶界、化学和电化学反应界面等,这些都可能增加界面离子传输阻力。而正极材料与电解质之间的界面反应尤其复杂,深入理解这些复杂的正极侧界面及其反应特点是实现实用高比能固态电池的必要条件。因此,本文主要回顾了近年来在探索和理解正极/电解质界面上的工作,总结了固态电池中典型的正极侧界面类型及其各自独特的反应特征。     

石墨基锂离子电池负极材料研究进展

石墨材料因具有稳定性高、导电性好、来源广等优点,被认为是目前较为理想的锂电池负极材料。但天然石墨负极比容量及倍率性能不能满足高性能负极材料的需要,为解决这一问题,研究者们对其进行了一系列的改性研究。本文从石墨负极的改性方法阐述了锂离子电池石墨负极材料的研究进展,并指出了各种改性方法的优缺点,认为通过多种方法协同改性,是综合提高石墨负极材料的有效方法。