高性能钾离子电池负极材料研究成功

正中国科学院深圳先进技术研究院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心在新型高性能钾离子电池的负极材料研究方面取得新进展:理论预言苯乙烯材料是一类非常有前景的钾离子电池负极材料,基于大量的计算模拟数据指出苯乙烯材料在用作钾离子电池负极材料时具有非常高的理论比容量和非常小的体积膨胀。因为在成本和环境等方面的优势,钾离子电池被认为是锂离子电池的最佳替代者之一,从而被广泛研究;然而在负极材料端,因为钾具有比锂大的离子半径,使得常用的石墨、硅和     

锂离子电池关键材料的研究及发展

为了改善和提高锂离子电池的性能,对锂离子电池的关键材料：正极材料、负极材料、电解液及隔膜进行分析和研究。归纳了各种关键材料的特点,分析了各种正极材料和负极材料。对三元材料从元素和结构上进行分析,总结了三元正极材料的特性及优缺点。改性是进一步提高三元材料性能的重要途径。负极材料分为碳材料和非碳材料,其中,纳米材料是研究的...     

锂离子电池负极材料的选择

锂离子电池负极材料长期处于多场耦合的复杂工作环境中,材料的各种性能直接影响着电池的可逆容量、充放电速度和循环使用寿命等,选择性能优异、价格便宜和环境友好的负极材料对推动锂离子电池的广泛应用有重要意义。鉴于此,对锂离子电池负极材料的选择进行简单分析和探讨。     

复合相变材料电池热管理模型及结构优化

针对锂离子电池的热管理问题,建立了电池产热与相变材料相变控温过程耦合的计算模型,基于纯石蜡的导热系数低,后期采用膨胀石墨/石蜡复合相变材料作为控温材料,在2.5C充放电倍率下研究了相变材料层厚度、性质及结构优化对电池散热性能的影响。研究发现,当整体相变控温层厚度为4mm,靠近电池1mm附近填充质量分数为12%的膨胀石墨复合材料而其余部分填充9%的膨胀石墨复合材料时,可以实现综合性能最佳的控温效果,使电池的最高温度控制在45℃以内。     

软碳电池储能电站低温特性的实验研究

研究了电池内阻及制造工艺两方面对锂电池低温特性的影响,在已有锂电池的基础上提出一种新型结构软碳——球型结构软碳作为负极材料,制备锂电池并通过实验验证其对低温性能的影响。实验证明,软碳材料电池具有优秀的低温性能,这为扩大锂离子电池的应用范围提供了可能。     

硫氮共掺杂柔性电极的制备及其储钠研究

锂离子电池在当下的二次储能技术中已经占据了主导地位,但锂资源逐步高涨的成本和较低的储量已经成为其进一步发展的阻碍。相比锂资源而言,钠资源具有更高的储量和更低的成本,因此钠离子电池更具有成为下一代储能电池的潜力。文章采用静电纺丝结合热处理的方式制备了一种硫氮共掺杂的碳纳米纤维,并将其作为自支撑材料用于电池负极,结合系列电化学性能测试证明本实验所制备的碳纤维具有优异的性能。这种碳基材料的制备方式也为构建新型钠离子电池提供了借鉴。     

新型镁基双离子电池面世

来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域。但是,锂资源储量有限且分布不均,难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求。     

天天喊石墨烯电池,其实都叫错了

与石墨相比,不具有层状结构的石墨烯用作锂电负极的产业化前景不乐观。从目前技术发展阶段来看,石墨烯电池尚未出现。不久前,某知名厂商在法国官方推特上发布消息,预告其将是第一个配备“石墨烯电池”的手机品牌,并指出这种电池比以前的型号充电速度更快、更耐用、更小巧。虽然不久这则消息被删除,但这再次引起了人们对石墨烯及其在电池中所起作用的关注。     

车用锂离子电池能量密度影响因素研究进展

着眼于影响锂离子电池密度的因素,综述了电池正极材料、负极材料、电解液、隔膜、结构和内阻的研究现状,综述了为提高锂离子电池能量密度而进行的一致性管理和安全管理研究现状.提高锂离子电池能量密度受安全和成本等因素制约,提高电池管理水平是充分利用电池能量的有效途径.     

新型镁基双离子电池面世

正来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域。但是,锂资源储量有限且分布不均,难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求。镁离子电池由于具有高容量、储量丰富等优势,在大规模储能领域具有良好的应用前景。"然而,金属镁负极在有机电解液中易发生钝化,导致镁离子不能可逆沉积/溶解,此外尚缺乏可逆脱嵌镁离子的正极材料,使得镁电的发展受到制约。"论文通讯作者之一、中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳说。     

石墨的切削加工

石墨是一种工程材料,目前已经大量应用在电火花加工机床上充当加工电极,如何加工石墨,是机械工艺师关心的问题,它并不雷同于金属加工工艺,具有特殊性,本文将对石墨加工工艺作—经验介绍。通常,在金工车间中很少有加工石墨的专用设备,特别是在石墨加工过程中,会产生严重的尘埃飞扬,必须安装强力吸尘设备,因为石墨是导电材料,尘埃飞扬会使电气设备引起“短路”故障,目前环保部门已认为石墨尘埃为“有害物质”,对人体有害。石墨的加工性与石墨的质量有很大关系,对于一般高质量的石墨材料已经能加工出厚度在0.15±0.01的薄料,孔的加工公差±0.05mm以内,棒的加工直径最小可达0.25±0.05,当然,没有一种石墨能     

一种软包装锂离子电池的封装技术

软包装锂离子电池封装技术是一种采用锂电池专用的包装铝塑膜材料,将带有正极、负极、隔离膜、正极极耳、负极极耳的裸电芯,通过顶封、侧封、最终真空封装及其它辅助工序对裸电芯进行真空包装,并保证包装后的电池既能抵抗内部的电解液腐蚀,又能完全隔离外界的湿气渗透到电池内部,确保电池在设计的使用寿命周期内不会失效;该技术包含对包装铝塑膜材料的选型,铝塑膜冲壳模具的设计及精密加工,顶封、侧封、最终真空封装的关键控制点及顶封用的模具材料的选择、设计,顶封、侧封、最终真空封装工艺参数的选择及控制等内容。     

美研究人员开发新型电池 充电只需数秒

伊利诺伊大学的研究人员新近开发出一款电池,可在几秒钟的时间内完成充电或放电,在现有手机和笔记本电脑上使用也能够正常工作。据了解,该校材料科学和工程系教授保罗·布劳恩(Paul Braun)带领的研究小组将电池负极设计成3D纳米结构     

电火花强化法

金属表面的电火花强化法,是在直流脉冲电路中,采用硬质合金、石墨或铜等导电材料作为工具电极(一般接电源正极),在空气中与被强化工件(一般接电源负极)之间发生电火花放电,由于火花放电时释放出大量的能量,就将电极材料熔渗到工件表面,使工件表面形成一层组织结构较为复杂的强化层。它能改善工件表面的物理、化学和机械性能,而又保持基体金属原始的性能,因此,能显著的延长工件的使用寿命。     

精密电阻焊技术在高速碱锰电池负极钉点焊机中的应用

在分析精密电阻焊原理和特点的基础上,提出了一种负极组件高速自动焊接机,对其焊接电源、电极材料、电极形状、结构形式、控制方式和焊接质量进行了详细研究分析,实验证明其焊接速度高,焊接质量稳定可靠,已成功应用于生产,大大提高了碱锰电池负极组件的生产效率.     

贮氢电极合金的开发与应用

用作Ni/MH电池负极材料的贮氢合金,主要有稀土一镍系、Laves相系、镁基合金和薄膜材料等.本文简要评述了贮氢电极合金的性能、制备工艺、发展趋势及其在Ni/MH电池应用上存在的问题和未来可能的发展方向.     

锂电池负极材料石墨化装坩埚工艺及装备研究

采用机械振动法在锂电池负极材料石墨化装坩埚研究过程中得到了0.706 g/cm3的装填密度,提高了石墨化生产厂家的一次装炉量,提高了电能的有效利用,降低了生产成本。在研究过程中分别通过试验对比了松装、真空包装、振实、墩实和捣实等不同方式的装填,结果表明,既提高了装坩埚效率,又把工人从恶劣的作业环境中解放出来,该设备在石墨化工厂的投入使用意义重大。     

北大新能源材料与器件课题组在锂电池负极研究取得重要进展

<正>近日,北京大学化学与分子工程学院新能源材料与器件课题组与中国科学院硅酸盐研究所、美国宾夕法尼亚大学以及北京工业大学等联合研究,发明了一种基于独创制备技术的黑色二氧化锡纳米材料,该材料作为锂电负极具有1340mA h/g的可逆容量,远优于SnO 2的理论容量极限(783mA h/g)。该材料与石墨烯复合后更显示出极其优越的     

镁基储氢材料的吸放氢性能

镁基储氢合金作为MH-Ni电池负极的候选材料,是一种很有应用前景的储氢材料.总结了纳米晶、催化剂改性等对镁基储氢材料吸放氢性能的影响,介绍了不同镁基储氢复合材料的吸放氢性能以及基于密度泛函理论的第一原理计算方法在镁基储氢材料吸放氢性能方面所做的一些基础理论研究,指出随着量子化学、凝聚态物理等学科以及计算机技术的发展,理论计算方法在研究镁基储氢材料吸放氢性能方面的作用将越来越重要.     

新型镁电池,使廉价安全的储能技术成为可能

正美国休斯顿大学教授姚彦最新发表在《自然·通讯》杂志上的成果接受科技日报采访时说:"新型储能技术可作为对抗飓风时的备用能源,也可以使得电网更加稳定。"镁电池以镁金属为负极,相对于锂离子电池而言,具有3个突出优势:镁在地壳中含量丰富,约为13.9%;镁负极的体积比容量是锂金属的两倍;在充放电过程中,镁金属负极不产生枝晶,因此安全性高。不过,镁离子的固相扩散十分缓慢,难以找到