中科院化物所研制出高比能全固态钠离子电池

钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中国科学技术大学教授余彦团队、中科院宁波材料技术与工程研究所研究员姚霞银团队合作,构筑了聚合物固态电解质和正极材料的一体化集成系统,有效降低了固固界面阻抗,显著提高了电子、离子和电荷的传输效率,研制出高比能、柔性的全固态钠电池。钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。传统的钠离子电池多采用液态电解质,容易出现漏液、燃烧等问题,而使用固态钠离子电解质取代易燃的有机液态电解液,可有效提高电池的安全性。但是,固态钠电池的发展也存在着问题:(1)固态电解质的离子电导率低;(2)固态电解质与电极间的界面接触差;(3)电极材料在脱嵌钠离子过程中的体积变化大,导致固态电池的内阻大、容量低、寿命短。     

钠离子电池研究进展

综述了钠离子电池的发展情况 ,讨论了钠离子电池正极、电解质、负极材料的制备及相关电化学性能 ,并对这类新型二次电池的应用前景与发展趋势作了适当的展望     

离子液体在钠离子电池中的应用进展

离子液体因其良好的电化学性能而被广泛用作电解液添加剂。综述近年来咪唑类、吡咯烷类和铵基等离子液体电解质在钠离子电池中的研究进展及自身特点，对优缺点进行总结与评价。咪唑黏度小，但电化学窗口窄；吡咯电化学窗口较宽，但缺少匹配的电池体系；铵基阳离子电化学窗口宽，但黏度较大。对离子液体在钠离子电池中的应用进行展望。应用于钠离子电池的离子液体需要研究和解决的问题有：降低生产成本并简化生产工艺；拓宽应用场景，尤其是使用温度；从分子设计的角度，设计有利于Na⁺脱溶剂化和迁移的离子液体，助力电极表面生成稳定的固体电解质界面。     

Na3Zr2Si2PO12固态电解质研究进展

钠离子电池具有资源丰富、能量密度高等优点,使用固态电解质的固态钠电池兼具高安全性成为研究热点。固态电解质是超离子导体,是固态电池关键材料。Na₃Zr₂Si₂PO₁₂是钠超离子导体（NASICON）中最具代表性的固态电解质材料。总结了Na₃Zr₂Si₂PO₁₂材料的结构、离子传输机制及其相互关系,旨在从机理上理解Na₃Zr₂Si₂PO₁₂固态电解质中钠离子传输性能;总结了主要制备方法,指出了不同方法的优缺点;在提升离子电导率方面,对合成工艺、掺杂、界面因素进行了总结,力求归纳和探索合成高性能钠离子固态电解质的途径。     

锂/钠离子电池材料的固体核磁共振谱研究进展

深入全面理解锂/钠离子电池材料的静态结构及演化过程是提升电池材料性能的关键因素,在材料结构的各种表征方法中,固体核磁共振波谱(SS NMR)技术是获取电池材料局域结构以及微观离子扩散动力学等定量信息的一个重要表征手段。到目前为止,人们通过SS NMR技术在获取与分析电池电极/电解质材料的离子占位,充放电过程中材料的结构演化以及微观离子扩散动力学过程如离子传输路径与离子扩散系数等信息上已取得重要的研究进展,进而为理解分析电极材料的储锂机制,电池材料的构效关系乃至电池的衰减机理等方面提供了重要实验数据。结合课题组的研究工作,综述了近三年来SS NMR技术在锂/钠离子电池电极和固体电解质材料研究以及核磁共振成像技术在电池领域的应用研究进展。     

“锂电池之父”发现新型阴极材料 可用于未来钠电池

<正>根据国外媒体报道,锂电池的发明者John Goodenough最近领导德克萨斯大学的一支研究团队发现了一种让廉价、安全的钠离子电池成为可能的关键元素。我们都知道,电池主要由三部分所组成,分别是阳极、阴极和电解质。电解质当中的化学反应可致使电子在带负电     

离子液体在电池电解质中的应用现状

离子液体根据阳离子的结构特点，可分为咪唑类、吡咯类、季铵盐类和聚合物类等。离子液体具有很好的理化性质，在电池电解质中应用广泛。结合离子液体应用于金属空气电池电解质、超级电容器电解质、燃料电池电解质的研究实例和离子液体的理化性质，剖析将离子液体应用到各电池电解质中的优缺点，以改善和解决上述电池传统电解质存在的析氢腐蚀、副反应产物、室温下不稳定及环境污染等问题。对于离子液体的发展和改善，提出引入官能团和添加金属盐的设想。     

储能用钠离子电池的发展

大规模储能技术是新能源推广和能源革命的基础,是国家能源战略需求布局的重要组成部分.对储能的重要性和必要性进行了论述,对钠离子电池的优势进行了分析,进而介绍了钠硫电池、水系钠离子电池、有机钠离子电池、固态钠离子电池等常见钠离子电池的发展现状.     

新闻

<正>中科院水系离子电池研究取得新进展从中科院宁波材料技术与工程研究所获悉,该所科研人员在水系离子电池研究中获得重要进展,首次提出用"锂钠混合离子电解质"这一全新理念构建新型水系离子电池。得益于其独特的工作原理,这类电池不但能储存电能,而且还具有分离锂离子和钠离子的功能。相关研究成果发表于Nature出版集团旗下的     

钠离子电池电极材料研究进展

由于具有丰富的钠资源，钠离子电池是一种极具发展前景的电化学储能装置。目前阻碍钠离子电池技术发展的挑战之一是缺乏适合在长循环电池中可逆嵌入/脱出钠离子的电极材料。插入型正极材料和硬碳负极材料是产业化趋势最为明显的，为开发低成本、可替代锂离子电池的钠离子电池提供了机会。综述了近年来钠离子电池正负极材料的研究进展，讨论了钠离子电池目前的产业化发展情况，并展望了这一重要领域未来的研究前景。     

电解偏硼酸钠制备硼氢化钠的研究进展

介绍了电解偏硼酸钠制备硼氢化钠的"间接电催化氢化反应"和"直接电化学还原"两种不同反应机理;并概述了国内外关于电极材料、电解液组成、电解隔膜、添加剂等因素对电解偏硼酸钠制备硼氢化钠的影响的研究进展.     

锂离子电池凝胶聚合物电解质的研究进展

凝胶聚合物电解质是由聚合物基体、增塑剂和锂盐形成的凝胶态体系,它具有质轻、安全、易加工等优点,在锂离子电池中具有重要的应用价值。综述了凝胶聚合物体系中各组分的作用及研究进展,介绍了凝胶聚合物新体系和制备新方法,展望了凝胶聚合物在锂离子电池中的应用前景。     

硼氢化钠在聚合物电解质膜燃料电池中的应用

间接硼氢化钠燃料电池(B-PEMFC)的氢源具有储氢效率高、长期存储稳定、制氢速率可控、水解产物环境友好及副产物偏硼酸钠(NaBO2)可回收利用等优点,但存在硼氢化钠(NaBH4)价格高、水解催化剂寿命短、NaBO2结晶析出和水热管理等问题;直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)具有能量密度和开路电压较高、阳极催化剂价格低以及结构简单的优点,但存在BH4-在阳极水解和渗透的问题。     

硼氢化钠合成与制备方法的发展现状

综述了硼氢化钠合成方法发展现状,主要方法包括Schlesinger法、Bayer法、直接还原法、机械-化学还原结合法、微波法、辐射法等,重点介绍了电化学还原偏硼酸钠制备硼氢化钠的原理和进展。     

多硫化钠/溴贮能电池的研究进展

多硫化钠/溴(PSB)贮能电池具有成本低、寿命长、效率高、响应快等优点,适合建造大规模贮能电站.叙述了电池关键材料、电解液管理的研发状况及其商业化历程.应研制高稳定、高活性负极,将电池比功率提高到50 W/kg以上,合成低成本高、选择性阳离子交换膜,依靠大规模生产,将电池成本降低至100美元/kWh以下.     

络合法制备LiPF_6的电解液电导率研究

以六氟磷酸为原料,经络合反应、锂交换反应和浓硫酸反应制备了LiPF_6。铝盐浓度为1.0 mol/L时,LiPF_6在碳酸乙烯酯中的电导率是7.53 mS/cm。将自制LiPF_6配以不同电解液有机溶剂,在最佳锂盐浓度、最佳溶剂及溶剂配比下,测定了LiPF_6的电导率。结果表明,自制LiPF_6的电导率高,LiPF_6的品质符合锂离子电池电解质盐的要求。     

多硫化钠-溴新型再生燃料电池的研究

研制出多硫化钠 溴新型再生燃料电池 (PS BrRFC) ,电池采用聚丙烯腈碳毡为电极 ,阳离子交换膜为隔膜 ,放电时流入阳极室的硫化钠或低硫的多硫化钠溶液、阴极室的溴溶液分别反应成为高硫的多硫化钠和溴化钠 ,充电时反应逆向进行。系统地研究了膜材料、电池温度、电解液浓度对电池性能的影响。聚丙烯腈碳毡电极对阴极、阳极电极反应具有很高的活性 ,这种新型储能电池放电时比功率达到 0 .3W /cm2 (V =1.0V)。循环性能研究表明 ,电池的充放电性能好 ,性能衰减很小     

DOL/DME基LiTFSI电解液的离子传输性能

用毛细管法、电导率测定等方法,测定了高浓度1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)基二(三氟甲基磺酸)亚胺锂(LiTFSI)电解液的离子传输性能,以Eyring的传输过程模型和Jones-Dole方程,分别讨论了温度和锂盐浓度对黏度的影响,以修正的Casteel-Amis方程讨论了锂盐浓度对电导率的影响.3....     

钾盐对超临界水中水气转换反应的影响

讨论了生物质中钾盐对水气转换反应过程的影响,研究了不同工艺条件下单一钾盐或混合钾盐对超临界水中水气转换的影响。结果表明:超临界水中水气转换的气体产物为H2、CO和CO2;所研究的钾盐均能显著提高H2产率,且KHCO3的影响程度最强;提高反应温度、延长反应停留时间均能促进H2的生成,增大反应压力和增加K+浓度对H2产率的影响则比较复杂;钾盐对水气转换的影响可能是通过以草酸氢盐和甲酸盐为中间产物的机理进行。