锂离子电池的工作原理与关键材料

锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点,被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面,不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展.简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理,从材料结构和储锂机制方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状,介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电...     

锂合金在锂金属负极中的研究进展

锂金属兼具高比容量和低电势的优点,是一种极具发展潜力的锂电池负极材料.然而,循环过程中锂枝晶不可控生长导致的循环性能快速衰减和安全隐患严重阻碍了锂金属电池的发展及应用.系统分析了无枝晶锂金属负极的主要设计原则.其中,锂合金具有良好亲锂性、高离子导率和高机械强度等特点,符合无枝晶设计原则中对材料特性的需求.同时,归纳了锂...     

用于微电池的超高功率密度铁氧硫化物薄膜（英文）

作为微电池的核心指标之一,面积功率密度决定了微电池与应用于物联网的微电子器件集成时所需的面积.目前,由于微电子器件尺寸有限,微电池的实际应用受到低面积功率密度的限制.本文研究发现,经过原位等离子体预处理衬底后,溅射的铁氧硫化物薄膜(FeO_xS_y)具备超高功率特性.这种原位等离子体预处理可作为一种通用的界面优化策略来抑制长循环过程中的机械衰变.该正极薄膜展现出极高的功率密度和稳定的循环性能,这是由其高度的结构完整性(强大的界面粘附性和应力释放的岛)、完美的电化学可逆性以及近表面电荷交换(赝电容锂存储机制)的协同作用导致的.预处理的FeO_xS_y薄膜可以输出高达14.6 mW cm^-2的功率密度和291μW h cm^-2μm^-1的体积能量密度.制备得到的正极薄膜的功率密度优于已报道的具有相当面积容量的溅射薄膜.本工作提出了一种简单且高效的预处理方法来制备具有超高功率密度且稳定的微电池薄膜电极.